光催化氧化反應原理
光催化氧化反應的原理可以用半導體的能帶理論來闡述。以TiO2的催化氧化反應為例，n型半導體粒子納米TiO2 UG-TA18的能帶結構一般由低能價帶和高能導帶構成，價帶和導帶之間存在禁帶。能帶和導帶之間的帶隙能為3.2 ev。當半導體二氧化鈦受到能量大于其禁帶寬度的光源照射時，其價帶的電子就被激發(fā)，躍遷到導帶，產生原初電荷分離，從而產生導帶電子和禁帶空穴。這些電子和空穴對遷移到表面后，具有強的接收電子的傾向，可以參加氧化還原反應，直接將有機分子氧化為正碳自由基或將表面現(xiàn)象的水分子氧化為羥基自由基。生成的羥基自由基進攻有機物分子，使之氧化和分解，zui終使有機污染物轉化為CO2、H2O和無機鹽達到礦化。
外照式光催化反應器通常由石英玻璃或PYREX玻璃制成的冷阱和反應器組合使用。這種組合使用從照射方式劃分上通常稱為內照式，即輻照光由系統(tǒng)內部向外照射到反應容器和反應物質。其中，冷阱主要作用為降低燈管溫度和濾除大部分紅外熱量。冷阱根據研究波長的劃分分為石英玻璃冷阱和PYREX玻璃冷阱，石英冷阱主要為透射更多的紫外能量，而主要研究可見區(qū)的催化實驗，可選擇PYREX玻璃冷阱。冷阱的外部是反應器，反應器通常是由PYREX玻璃制成，并有多種形式。內照式反應器及相關系統(tǒng)的優(yōu)勢在于價格相對略低。
