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核心技术

TECHNOLOGY

P5P技术简介

P5P(Photocatalysis  5nm  Pure)技(ji)术(shu),是(shi)一种(zhong)以5nm粒径的纳米(mi)二氧(yang)化钛为主的具有(you)光催(cui)化效(xiao)能的溶(rong)(rong)胶制备(bei)工艺的简称,属于纳米(mi)光催(cui)化材料(liao)制备(bei)范畴,系新万博app安卓下载_技(ji)术(shu)团队(dui)核心研发(fa)成(cheng)果。这种(zhong)光催(cui)化溶(rong)(rong)胶能利用可(ke)见光波的能量产生光催(cui)化效(xiao)应,使附着在其表面的氧(yang)气和(he)水分(fen)子激发(fa)生成(cheng)具有(you)超(chao)活性的OH和(he)O2自由(you)离子基,从(cong)而具有(you)净化空(kong)气、分(fen)解甲醛以及(ji)有(you)机污染物的作用。

技术背景

自(zi)1967年(nian)日本(ben)藤岛昭(Fujishima Akira)与本(ben)多健一(yi)(Kenichi Honda)大仙TiO2单(dan)晶电极光(guang)解水现(xian)象以来(lai)(lai),纳米(mi)TiO2的(de)(de)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)特(te)(te)性研究(jiu)已经是(shi)催化(hua)(hua)(hua)领域的(de)(de)热门课(ke)题。纳米(mi)TiO2因(yin)其(qi)来(lai)(lai)源广泛、稳(wen)定(ding)性高(gao)、氧化(hua)(hua)(hua)还原(yuan)能力(li)极强(qiang)等(deng)(deng)特(te)(te)点,现(xian)已成(cheng)为主流的(de)(de)一(yi)种解决(jue)环(huan)境污染(ran)和(he)能源危机的(de)(de)半导体光(guang)催化(hua)(hua)(hua)材(cai)料。然而(er),TiO2半导体自(zi)身存在光(guang)响(xiang)应(ying)频(pin)带窄、量(liang)子效(xiao)(xiao)率低、电子空穴对复合率高(gao)等(deng)(deng)不足,限制了其(qi)在环(huan)境净化(hua)(hua)(hua)等(deng)(deng)工业领域的(de)(de)运用。针对TiO2进行合理(li)的(de)(de)改性,使其(qi)具有(you)更高(gao)的(de)(de)光(guang)催化(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)能是(shi)研究(jiu)者努力(li)的(de)(de)方向。

技术特征

P5P技术使用(yong)(yong)液相(xiang)法常温复合(he)法制(zhi)备(bei)(bei)纳米TiO2光(guang)(guang)催化材料。采(cai)用(yong)(yong)非金属阴离(li)子掺杂(za)技术,通过膜分(fen)离(li)工艺(yi)制(zhi)备(bei)(bei)。溶胶(jiao)中TiO2粒径(jing)1-5nm,液相(xiang)分(fen)布均匀(yun),比表面积70-120m2/g,可(ke)(ke)(ke)吸(xi)收400nm~550 nm可(ke)(ke)(ke)见光(guang)(guang)源,具有光(guang)(guang)谱(pu)响应(ying)频带(dai)宽,结合(he)力(li)强、可(ke)(ke)(ke)见光(guang)(guang)利用(yong)(yong)效能高的特点(dian),克服传统光(guang)(guang)触媒必须在(zai)紫外光(guang)(guang)条(tiao)件下起(qi)作(zuo)用(yong)(yong)的缺点(dian),应(ying)用(yong)(yong)范围更广泛。右图为P5P光(guang)(guang)催化溶胶(jiao)在(zai)透(tou)射电子显微(wei)镜下的微(wei)观(guan)形(xing)貌

P5P核心技术

三价钛(tai)盐合成

采用三价钛盐合成方案,通过(guo)分散、氧(yang)化(hua)转化(hua)以(yi)及常温熟化(hua)过(guo)程,得到(dao)到(dao)粒(li)(li)径为1-5nm粒(li)(li)径的TIO2溶(rong)胶;

N-C非金属阴(yin)离子掺(chan)杂(za)技术

N-C非金属阴离子掺杂技术,使之以化(hua)学键(jian)形式进入(ru)TiO2晶格中。导致介带(dai)增宽,禁(jin)带(dai)变窄,促(cu)进光响(xiang)应频率红(hong)移。

图(tu)一:P5P光催化溶胶的能带电子结构(gou)示意图(tu)

改性(xing)螯(ao)合(he)分(fen)散技术(shu)

采用改(gai)性(xing)螯合分散技术,降低纳米(mi)(mi)TiO2表(biao)面能(neng),使(shi)其长(zhang)期具备(bei)优良(liang)的(de)润湿分散性(xing)能(neng),消除纳米(mi)(mi)材料的(de)团聚(ju)絮凝等现象。

膜分离(li)技术

膜分离技术,提高(gao)光(guang)催化(hua)溶(rong)胶(jiao)(jiao)的(de)(de)载(zai)体(ti)(ti)附着性能,使(shi)其在(zai)运用(yong)时与各类基体(ti)(ti)都有较(jiao)强的(de)(de)结合(he)牢固度,同时保持(chi)高(gao)的(de)(de)光(guang)催化(hua)活(huo)性。图(tu)三(san)为P5P光(guang)催化(hua)溶(rong)胶(jiao)(jiao)与纯纳米TIO2的(de)(de)紫外可见漫反射(she)广(guang)谱图(tu),可看(kan)出掺杂型的(de)(de)P5P溶(rong)胶(jiao)(jiao)在(zai)可见光(guang)区表现出更强的(de)(de)吸收。

图二:P5P光(guang)催化溶胶的光(guang)谱吸收性(xing)能比较

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