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8-3 光催化氧化在线视频

下一节:讨论题

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8-3 光催化氧化课程教案、知识点、字幕

同学们好!在这一讲我们将给同学们介绍光催化氧化

首先给大家介绍光催化氧化的分类

根据反应体系,光催化氧化可分为均相和非均相光催化氧化

均相光催化氧化是以Fe2+或Fe3+以及H2O2为介质

通过光-Fenton反应产生反应活性极高的羟基等自由基来分解污染物

非均相催化氧化是采用TiO2、ZnO等半导体催化剂

在光照射下产生反应活性极高的羟基等自由基来降解污染物

无论是均相还是非均相的光催化氧化

这里面都涉及到羟基自由基的形成和它的氧化作用

这两类的反应都属于高级氧化,那么,什么是高级氧化呢?

一般将涉及到羟基自由基的氧化过程,称为高级氧化,简称为AOP

广义地,高级氧化也包括一些反应机理不确定但羟基自由基可能起重要作用的新型氧化过程

高级氧化中涉及的羟基自由基由于氧化还原电势高,为2.8V

仅次于氟的氧化还原电势,因此几乎能氧化所有的有机物

并且羟基自由基还能激发一系列的氧化反应,使有机污染物分解更加彻底

因此,在水处理中,高级氧化作为一种氧化能力很强的化学氧化方法

尤其以光催化氧化为代表受到了广泛关注

下面介绍非均相光催化氧化的机理

在非均相光催化氧化过程中,需要采用半导体

半导体从能带结构上,具有价带和导带,在价带和导带之间,存在一个禁带

当受到太阳光照射时,半导体吸收一个能量大于禁带的光子时

就会把位于价带的电子激发到导带

价带电子跃迁后就会在价带留下一个空穴

空穴会和吸附在催化剂表面的氢氧根反应,生成羟基自由基

而到达导带的电子也会与水中的氧气发生吸附反应,生成氧负离子的自由基

这些自由基和光生空穴共同作用

对水中的有机物进行氧化,使其变成无害的无机物,在光催化中,使用的半导体通常是二氧化钛

经研究认为,二氧化钛的禁带宽度一般为3.2eV

自然界中的光分为可见光、紫外光以及红外光

紫外光又根据波长不同,分为UVA、UVB、UVC和UVD

如果采用二氧化钛作为半导体催化剂,只有光的波长在小于387nm时

才能产生足够的能量,使二氧化钛的价带电子发生跃迁

因此,在光催化氧化中,通常采用紫外光作为光源,激发产生羟基自由基

光催化氧化由于具有很强的氧化能力

反应条件温和,适合于高、低浓度废水的处理

同时还可以利用太阳光中的紫外光

因此特别是在处理难降解有毒有机物方面具有潜力,很多有机物可以被矿化

但是在光催化氧化的领域中,也存在不少课题需要进一步研究

比如生成的电子和空穴的复合会影响处理效率

如何解决电子和空穴的复合问题

如何解决使用过程中催化剂中毒的问题

如何开发能利用可见光的催化剂,进一步提高光催化氧化的能量利用效率等等

这些都需要研究人员持续不断地努力去探索

水处理工程-物化技术课程列表:

第0章 绪论

-0-1 课程定位

--讨论题

-0-2 给水处理工艺

--0-2 给水处理工艺

--讨论题

-0-3 废水处理工艺

--0-3 废水处理工艺

--讨论题

-第0章 绪论 测试题

第1章 混凝

-1-1 概述

--1-1 概述

--讨论题

-1-2 胶体的主要性质

-- 1-2 胶体的主要性质

--讨论题

-1-3 水的混凝机理与过程

--1-3 水的混凝机理与过程

--讨论题

-1-4 混凝剂与絮凝剂

-- 1-4 混凝剂与絮凝剂

--讨论题

-1-5 混凝动力学

--1-5 混凝动力学

--Announcement

--讨论题

-1-6 混凝效果的主要影响因素

--1-6 混凝效果的主要影响因素

--讨论题

-1-7 混凝设备

--1-7 混凝设备

--讨论题

-第1章 混凝 测试题

第2章 沉淀

-2-1 概述

--2-1 概述

--讨论题

-2-2 自由沉淀

--2-2 自由沉淀

--讨论题

-2-3 絮凝沉淀

--2-3 絮凝沉淀

--讨论题

-2-4 拥挤沉淀

--2-4 拥挤沉淀

--讨论题

-2-5 平流沉淀池

--2-5 平流沉淀池

--讨论题

-2-6 平流沉淀池工艺计算

--2-6 平流沉淀池工艺计算

--讨论题

-2-7 竖流式与幅流式沉淀池

--2-7 竖流式与幅流式沉淀池

--讨论题

-2-8 斜板沉淀池

--2-8 斜板沉淀池

--讨论题

-2-9 澄清池

--2-9 澄清池

--讨论题

-三维交互式演示区

--交互功能演示及说明

--竖流沉淀池

--浏览器设置方法

--机械搅拌澄清池

--辐流沉淀池

-第2章 沉淀 测试题

-第2章 沉淀 测试题2

第3章 气浮

-3-1 概述

--3-1 概述

--讨论题

-3-2 气浮理论基础

--3-2 气浮理论基础

--讨论题

-3-3 加压溶气气浮

--3-3 加压溶气气浮

--讨论题

-第3章 气浮 测试题

第4章 过滤

-4-1 概述

--4-1 概述

--讨论题

-4-2 普通快滤池构成与工作过程

--4-2 普通快滤池构成与工作过程

--讨论题

-4-3 滤池的水头损失

--4-3 滤池的水头损失

--讨论题

-4-4 滤池的过滤方式

--4-4 滤池的过滤方式

--讨论题

-4-5 滤料

--4-5 滤料

--讨论题

-4-6 配水系统

--4-6 配水系统

--讨论题

-4-7 滤池冲洗

--4-7 滤池冲洗

--讨论题

-4-8 虹吸滤池

--4-8 虹吸滤池

--讨论题

-4-9 重力无阀滤池

--4-9 重力无阀滤池

--讨论题

-4-10 移动罩滤池

--4-10 移动罩滤池

--讨论题

-三维交互式演示区

--交互功能演示及设置说明

--普通快滤池

--浏览器设置说明

--虹吸滤池

--浏览器设置说明

-第4章 过滤 测试题

第5章 消毒

-5-1 概述

--5-1 概述

--讨论题

-5-2 消毒的影响因素

--5-2 消毒的影响因素

--讨论题

-5-3 氯消毒

--5-3 氯消毒

--勘误

--讨论题

-5-4 二氧化氯消毒

--5-4 二氧化氯消毒

--讨论题

-5-5 紫外线消毒

--5-5 紫外线消毒

--讨论题

-第5章 消毒 测试题

第6章 离子交换

-6-1 离子交换树脂

--6-1 离子交换树脂

--讨论题

-6-2 离子交换反应特性

--6-2 离子交换反应特性

--讨论题

-6-3 阳离子交换树脂特性

--6-3 阳离子交换树脂特性

--讨论题

-6-4 阴离子交换树脂特性

--6-4 阴离子交换树脂特性

--讨论题

-6-5 离子交换软化系统

--6-5 离子交换软化系统

--讨论题

-6-6 离子交换除盐系统

--6-6 离子交换除盐系统

--讨论题

-6-7 离子交换设备

--6-7 离子交换设备

--讨论题

-6-8 离子交换法处理工业废水

--6-8 离子交换法处理工业废水

--讨论题

-第6章 离子交换 测试题

第7章 膜分离

-第1节 概述

--第1节 概述

--讨论题

-第2节 电渗析原理与过程

--第2节 电渗析原理与过程

--讨论题

-第3节 电渗析器构造与组装

--第3节 电渗析器构造与组装

--讨论题

-第4节 电渗析工艺计算

--第4节 电渗析工艺计算

--讨论题

-第5节 反渗透工艺原理与工作特征

--第5节 反渗透工艺原理与工作特征

--讨论题

-第6节 反渗透工艺计算

--第6节 反渗透工艺计算

--讨论题

-第7节 超滤和微滤分离原理与过程

--第7节 超滤和微滤分离原理与过程

--讨论题

-第8节 超滤和微滤工艺计算

--第8节 超滤和微滤工艺计算

--讨论题

-第7章 膜分离 测试题

第8章 氧化还原

-8-1 氧化还原基础与分类

--8-1 氧化还原基础与分类

--讨论题

-8-2 臭氧氧化

--8-2 臭氧氧化

--讨论题

-8-3 光催化氧化

--8-3 光催化氧化

--讨论题

-8-4 超临界水氧化

--8-4 超临界水氧化

--讨论题

-8-5 电解

--8-5 电解

--讨论题

-第8章 氧化还原 测试题

第9章 吸附

-9-1 概述

--9-1 概述

--讨论题

-9-2 吸附平衡与吸附等温线

--9-2 吸附平衡与吸附等温线

--讨论题

-9-3 吸附穿透曲线

--9-3 吸附穿透曲线

--讨论题

-第9章 吸附 测试题

8-3 光催化氧化笔记与讨论

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