光催化系統(tǒng)綜述
光催化系統(tǒng)就是光觸媒在外界光的作用下發(fā)生催化作用,光觸媒在光照條件下(可以是不同波長的光照)所起到的催化作用的化學反應[1] 。從1972年,Fujishima在半導體TiO2電極上發(fā)現了水的光催化分解作用,從而開辟了半導體光催化這一新的領域[2] 。1977年,Yokota發(fā)現光照條件下,二氧化鈦對丙烯環(huán)氧化具有光催化活性,拓寬了光催化應用范圍,為有機物氧化反應提供了一條新思路[3] 。此后光催化技術在能源制氫、二氧化碳還原、污染物降解等方面迅速發(fā)展起來,光催化制氫在解決環(huán)境和能源問題上具有廣闊的應用前景。
光催化原理簡介
當光子能量高于半導體吸收閾值的光照射半導體時,半導體的價帶電子發(fā)生帶間躍遷,即從價帶躍遷到導帶,從而產生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基[4] 。
RTK光催化系統(tǒng)簡介
隨著化石能源日益枯竭、環(huán)境問題日益嚴峻,嚴重制約了人類的可持續(xù)發(fā)展。尋找清潔、安全、的新型能源成為了人們關注的重點。1972年,日本Fujishima A和Honda K報道了TiO2光催化分解水產生H2這一現象后,揭示了利用太陽光分解水制氫的可能性,開辟了將太陽能轉換為氫能的研究道路。隨后,科學家們不斷研究具有高催化性的催化劑及研究體系,并取得了重大進展。光催化系統(tǒng)作為研究的*儀器,起到了舉足輕重的作用。RTK光催化系統(tǒng)國內突破傳統(tǒng)體系,模擬工業(yè)化生產環(huán)境,實現常溫常壓條件下研究環(huán)境,采用*的RTK GMC技術,無需GC,直接對光催化過程中的產氣量(氫氣或氧氣)或產氣速率進行計量。同時,突破了傳統(tǒng)裝置由于自身設計所導致的低量程瓶頸,可以實現較高量程產氣量(產氣速率)的實時、在線監(jiān)測,適用于各種不同產率的催化劑體系評價。光催化系統(tǒng)可以應用于常溫常壓光催化制氫、常溫常壓光催化制氧、常溫常壓二氧化碳還原以及光催化降解等領域。
RTK光催化系統(tǒng)特點
1、非真空:實現常溫常壓條件下光解水制氫;
2、簡單不漏氣:配套裝置少,易操作,易維護。無真空玻璃管道,無復雜安裝。無閥門,不漏氣;
3、重復性好:直接計量產氣量(產氣速率),避免了傳統(tǒng)裝置因氣體循環(huán)不暢所導致的測量誤差,實驗重復性更好;
4、高量程:測量產率可高達800 mmol/g/h,適合各種產率催化劑體系的研究;
5、自動測量:RTK GMC技術,實時自動記錄測量數據,無需GC,無標定誤差;
6、無需計算:避免了傳統(tǒng)裝置產氫量的計算誤差,直接測量產氫體積(或質量、產氫速率),無需計算;
7、模擬工業(yè)環(huán)境:非真空環(huán)境更加接近真實的工業(yè)環(huán)境,可以探索工業(yè)條件下的光解水制氫;
8、多通道:可根據客戶的科研需求,個性化定制多通道裝置,有利于做平行實驗。
RTK光催化系統(tǒng)技術參數
1、工作環(huán)境:常溫常壓;
2、測量技術:GMC技術;
3、測量精度:0.0350 mL;
4、測量量程:0-800 mmol/g/h;
5、尺寸大?。?/span>1000px(L)*875px(W)*750px(H)