纳米SnO2粉体光催化降解甲基橙的研究文献综述
2020-05-04 21:38:52
一. 题目背景和意义 随着经济和技术的发展,染料和印染行业生产规模持续扩大,同时工业废水具有成分复杂、毒性大(含胺基、偶氮基团等致癌物质)、排放量大、色度高、可生化性差等特点,成为废水处理中的一个难题。
近年来,人类的生活环境越来越恶劣,如何净化环境成为科学家们研究的热点。
物理吸附法、微生物处理法、化学分解法等传统的处理方法往往存在应用范围狭窄,二次污染,效率低等问题,而半导体光催化技术自身无污染,工艺简单,利用光能就可将有机物迅速降解,并且可以回收重复循环使用,因此近年来高性能光催化剂的研制备受国内外科研工作者的极大关注。
二. 光催化原理 从宏观上看,可以把光催化理解成光合作用的逆反应,即催化剂在光的作用下,将有机物转化成了无机物,这对补完自然界的物质循环过程具有巨大的意义。
当光催化剂吸收不小于其禁带宽度光能后,价带上的电子(e-)跃迁到导带,在材料内部产生了电子-空穴(h )对,电子具有一定的还原能力,同时空穴也具有一定的氧化能力,空穴与吸附在半导体材料表面上的H2O和O2等发生作用,生成#8226;O2-和#8226;OH等高活性基团。
强氧化性的#8226;OH自由基可以把有机物氧化为H2O和CO2等无机物,这就是光催化原理。
三.SnO2光催化性能 二氧化锡(SnO2)是-种重要的宽禁带(300k,3.6eV)n-型半导体材料,由于其独特的光学、电学和化学性质,在光催化、锂离子电池、染料敏化太阳能电池、电极材料、气敏传感器等领域具有广泛的应用。
利用SnO2在紫外光下催化净化有机污染物具有效率高、成本低、安全无毒、化学稳定性好,与常用的氧化剂如03、H2O2相比更加温和,与绿色化学理念相符。
SnO2光催化剂由于具有可见光透光性好、紫外吸收系数大、电阻率低、化学性能稳定以及室温下抗酸碱能力强等优点,作为光催化材料具有很大的潜力[1]。
同时,纳米SnO2作为新型功能材料,在光催化、光学玻璃、吸波材料等方面也有着广泛的应用。