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纳米光催化路面材料研究进展及前景分析
作者:龚兴亮毛晓鸥来源:《城市建设理论研究》2013年第03期
摘要:综述了国内外纳米光催化路面材料的研究进展,并对研究进程中存在的问题进行了分析,认为在沥青路面中的应用存在较多问题,若要实现光催化材料在路面上的大规模推广,需突破光催化材料应用形式这一关键问题。关键词:光催化;汽车尾气;路面;降解Curre
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中图分类号:K477文献标识码:A文章编号:半导体光催化技术是一门新兴的环保技术,光催化是指光催化剂吸收光后对物质所发生的光化学反应,可将光能转化为化学能,促进有机物的合成或分解,自1972年日本东京大学藤岛昭等人发现现受辐射后的TiO2电极上能发生持续氧化还原反应以来1,半导体光催化研究正处于快速发展阶段,已被成功应用于工业废气废水的降解处理27。由于汽车尾气排出后首先接触的是路面,若能将光催化剂负载于路面,利用阳光净化汽车尾气中的污染物,则能成为一种新型防治汽车尾气污染的方法。1光催化降解汽车尾气机理分析光催化剂在吸收光线能量后,可将吸附于表面的一氧化碳、氮氧化合物和碳氢化合物转化为二氧化碳和硝酸盐等,从而实现对汽车尾气污染物的降解。下面以二氧化钛为例介绍光催化剂对污染物的降解过程:二氧化钛受紫外线激发后生成光生电子与空穴:光催化材料表面吸附的O2与和反应生成具有强氧化性的活性氧:
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、及可与TiO2上吸附的水分子或氢氧根反应,生成,它具有强氧化性可将表面吸附的污染物彻底氧化1114。白天是汽车出行的高峰期,而光催化剂在紫外光或自然光条件下催化效率更高,因此白天能够产生更好的降解效果。光催化剂降解污染物所形成的产物会吸附在催化剂表面,由于纳米光催化剂材料表面在光线作用下会生成亲水基(OH),使表面产生超亲水性1517,超亲水表面使污染物很容易被雨水冲刷干净,从而产生自清洁效应,有利于恢复材料表面催r