隨著工業(yè)化與城市化進(jìn)程的加快,環(huán)境污染問題日益突出。傳統(tǒng)的物理、化學(xué)或生物處理方法在應(yīng)對復(fù)雜有機污染物、高毒性工業(yè)廢水及抗生素殘留方面存在明顯局限。光催化技術(shù),憑借其綠色、可持續(xù)、高效降解的優(yōu)勢,正日益成為環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點。
什么是光催化?
光催化是一種利用光能(尤其是紫外光或可見光)激發(fā)催化劑表面電子躍遷,從而引發(fā)一系列氧化還原反應(yīng)的過程。簡而言之,它就像是借助“光的能量”來“驅(qū)動化學(xué)反應(yīng)”。
優(yōu)勢
在環(huán)境治理中,光催化表現(xiàn)出以下優(yōu)勢:
1. 高效降解難降解有機污染物(如苯酚、染料、抗生素、農(nóng)藥殘留);
2.反應(yīng)溫和,無需添加額外試劑,避免二次污染;
3.兼具殺菌、消毒與重金屬還原潛力;
4.可適配太陽光、LED等多種光源,適用于多場景部署。
常見的光催化材料
常見的光催化材料包括二氧化鈦(TiO?)、氧化鋅(ZnO)、g-C?N?、金屬有機框架(MOFs)等。這些材料在光照條件下可產(chǎn)生具有強氧化能力的自由基,可以降解環(huán)境中的有機污染物,甚至殺滅細(xì)菌與病毒。
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研究進(jìn)展:從“紫外光”到“可見光”
早期的光催化材料主要依賴紫外光,而紫外光在太陽光中所占比例僅約5%。因此,科學(xué)家們重點突破了可見光響應(yīng)材料的研發(fā),使光催化技術(shù)更適用于自然條件。
近年研究進(jìn)展包括:
1 |
摻雜改性:通過非金屬或金屬摻雜(如N、Ag、Fe)提高TiO?等材料對可見光的響應(yīng); |
2 |
異質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建:將兩種不同帶隙的半導(dǎo)體復(fù)合,實現(xiàn)更高效的光生電子分離; |
3 |
碳材料復(fù)合:與石墨烯、g-C?N?等材料結(jié)合,提升電子傳導(dǎo)速率與穩(wěn)定性; |
4 |
等離子體共振增強:引入貴金屬納米粒子(如Ag、Au)提升光吸收與催化性能。 |
這些策略顯著提升了光催化效率,推動其向?qū)嶋H應(yīng)用邁進(jìn)。
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應(yīng)用領(lǐng)域:從實驗室走向現(xiàn)實
光催化的潛在應(yīng)用廣泛而深遠(yuǎn),尤其在以下幾個環(huán)境領(lǐng)域表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢:
水污染治理
光催化劑可高效降解水中有機污染物(如染料、酚類、農(nóng)藥殘留),甚至能去除抗生素和微塑料,是廢水處理的理想補充方案。
空氣凈化
通過光催化反應(yīng)分解空氣中的VOC(揮發(fā)性有機物)、NOx(一氧化氮、二氧化氮)、甲醛等有害氣體。
土壤修復(fù)
一些新型光催化材料可與土壤表面污染物反應(yīng),有望用于修復(fù)農(nóng)田重金屬污染。
消毒殺菌
紫外光催化可破壞細(xì)菌細(xì)胞壁、病毒殼體,對環(huán)境表面消殺具備優(yōu)勢,近年來在抗疫消毒材料中也被廣泛研究。
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光催化設(shè)備
英諾德 EasyPhoC光反應(yīng)裝置,在以下幾個方面針對光催化研究中的“痛點”做出了系統(tǒng)性解決方案:
? LED冷光源 + 透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計
使用定向透鏡系統(tǒng),實現(xiàn)多通道等光照強度分布,克服傳統(tǒng)反應(yīng)器中光照不均導(dǎo)致反應(yīng)效率偏差的問題;
LED光源采用定波長設(shè)計,匹配主流光催化劑吸收帶隙(如365 nm、420 nm、450 nm白光6500k等);相比汞燈或鹵素?zé)?,LED具備低熱負(fù)荷、壽命長、光強可調(diào)等優(yōu)勢。
? 壓縮機制冷控溫系統(tǒng)
支持5–45℃寬范圍精準(zhǔn)溫控,滿足熱敏反應(yīng)體系或需嚴(yán)格控溫光催化反應(yīng);
壓縮機制冷與內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合,提升反應(yīng)重復(fù)性與過程穩(wěn)定性。
? 多位并聯(lián)反應(yīng)功能
6位獨立反應(yīng)模塊,實現(xiàn)高通量篩選與平行實驗設(shè)計;
適配多種反應(yīng)容器(如玻璃管、Quartz反應(yīng)瓶等),便于不同實驗場景;
針對光催化劑活性評估、反應(yīng)條件優(yōu)化以及光響應(yīng)行為研究,EasyPhoC提供了穩(wěn)定、可控、工程化的平臺支持,顯著提升科研效率并加速成果轉(zhuǎn)化。
EasyPhoC-6 平行光反應(yīng)儀
應(yīng)用6500k自然光下二氧化碳催化反應(yīng)
英諾德
自然光下的光催化,并通過SPME檢測催化分解后的voc產(chǎn)物
如果你對上述產(chǎn)品或方案感興趣,歡迎隨時聯(lián)系英諾德咨詢,可撥打熱線400-006-9696或掃碼填寫表單。
英諾德INNOTEG
英諾德INNOTEG是德祥集團旗下自主研發(fā)品牌,專業(yè)從事科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的高科技企業(yè),是集實驗室設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)、方法開發(fā)、實驗室儀器銷售和技術(shù)服務(wù)為一體的專業(yè)廠家。
多年以來,英諾德INNOTEG致力于研發(fā)高效的實驗室創(chuàng)新設(shè)備。公司十分重視技術(shù)的研究和儲備,一直保持高比例研發(fā)投入,創(chuàng)建了一支由博士、碩士和行業(yè)專家等構(gòu)成的經(jīng)驗豐富,技術(shù)精湛的研發(fā)團隊,在儀器分析技術(shù)領(lǐng)域開展了頗有成效的研究開發(fā)工作。此外,英諾德還與各大科研院所、高校合作,積極推進(jìn)科技成果項目的產(chǎn)業(yè)化。英諾德INNOTEG憑借強大的研發(fā)能力,注重前瞻性技術(shù)研發(fā),已推出多款科學(xué)儀器設(shè)備及實驗室耗材產(chǎn)品。
德祥科技
德祥科技有限公司成立于1992年,總部位于中國香港特別行政區(qū),分別在越南、廣州、上海、北京設(shè)立分公司。主要服務(wù)于大中華區(qū)和亞太地區(qū)——在亞太地區(qū)有27個辦事處和銷售網(wǎng)點,5個維修中心和2個樣機實驗室。
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