35.Photo-fenton反应降解有机污染物的原理?
Fenton反应原理:
Fe2+离子能促进H2O2的分解,产生羟基自由基,自身被氧化为Fe3+。Fe3+也可以被H2O2还原,实现自身的循环,而H2O2被氧化为超氧自由基。羟基自由基和超氧自由基具有很强的氧化能力,使水中的有机污染物发生降解和矿化。
在光的作用下,Fenton反应的速率大大加快。因而,有光参与的Fenton反应,又被称为Photo-fenton反应。
36.贵金属表面沉积对TiO2光活性有什么影响?
答:贵金属通过改变电子的分布而修饰了半导体的性质。当两种物质接触时,电子就会不断地从TiO2向沉积金属迁移。贵金属负载,可以电子和空穴分别定域在贵金属和半导体上。抑制复合,高光催化活性。
37.半导体TiO2受光激发后,电子和空穴的命运有哪几种 ?
答:(a)受光激发,电子-空穴对分离;(b)空穴扩散到催化剂表面,氧化有机物;(c)电子扩散到催化剂表面,还原分子氧;(d)电子-空穴的表面复合;(e)电子-空穴的体相复合
38.简述TiO2溶液中,可见光照射下的染料自敏化降解的原理
答:在可见光的照射下,TiO2通常不能被激发,但染料分子可以被激发。(1)激发态的分子可以向二氧化钛导带注入电子,该电子被吸附在TiO2表面的分子氧俘获,生存超氧负离子自由基。(2)超氧负离子自由基可以氧化染料阳离子,使它发生氧化降解。超氧负离子自由基也可以逐渐转化为羟基自由基,再去氧化染料分子而发生降解。
39.非金属(如氮)掺杂TiO2有什么意义?其原理?掺杂TiO2方法的缺陷?
答:非金属掺杂通过在TiO2的禁带中间引入掺杂能级,效缩小TiO2的禁带宽度,使TiO2的激发波长从紫外区拓展到可见光区,提高了可见光的催化活性。
缺点:
①催化剂的稳定性下降;②空穴的氧化能力减弱;③可能牺牲催化剂的紫外光催化活性。