Fotokatalysatorer

Varför välja oss

Rik erfarenhet
Med årtionden av erfarenhet av forskning, tillverkning och marknadsföring av organiska kemikalier har vi blivit en global leverantör av kemisk forskning, utveckling och tillverkning.

Professionellt team
Genie Chemical har ett mycket kompetent FoU-team på mer än 200 personer.

En-tjänst
Kvalitetsinspektion, produktionskontroll och efter-service, vilket ger en-service.

QC
Det har erhållit ISO 9001-certifiering och har inrättat ett dedikerat testcenter för att implementera strikta kvalitetskontrollstandarder i alla stadier av produktionsprocessen. Kvalitetsinspektörer övervakar noga produktionsprocessen för varje produkt för att säkerställa kvaliteten på den slutliga kemiska produkten.

Vad är Photocatalysts

Fotokatalysatorer är material, särskilt halvledare som titandioxid och zinkoxid, som påskyndar kemiska reaktioner under ljusbestrålning. När fotoner med tillräcklig energi träffar fotokatalysatorytan genereras elektron-hålspar. Detta initierar redoxreaktioner som bryter ned organiska föroreningar och desinficerar vattenburna patogener. Mångsidiga och effektiva fotokatalysatorer utnyttjar solenergi eller artificiellt ljus för att driva dessa reaktioner och erbjuder på så sätt en förnybar och miljövänlig lösning-.

Fördelar med Photocatalysts

Deodorant effekt

Fotokatalysatorer innehåller en komponent som kallas titandioxid. När denna titandioxid utsätts för ultraviolett ljus eller fluorescerande ljus, bildas reaktiva syreämnen. Den absorberar lukt-som orsakar ämnen som den kommer i kontakt med och bryter ner den till vatten och koldioxid. Den har fördelen att den tar bort alla lukter i rummet, såsom cigarett-, mögel- och skolukt.

Nedbrytning och avlägsnande av skadliga ämnen: avlägsnande av formaldehyd, avlägsnande av lukt

Fotokatalysator har också funktionen att sönderdela och avlägsna "formaldehyd". Dessa skadliga ämnen förflyktigas från byggmaterial och möbler och är orsaken till allergiska sjukdomar i rum. Dessutom, till skillnad från metoderna för att ta bort kemikalier eller giftiga ämnen, består den mycket aktiva-ljuskänsliga fotokatalysatorn huvudsakligen av ett ämne som kallas nano-titandioxidapatit, som också kan användas som livsmedelstillsats, vilket är säkert och inte har några biverkningar.

Antibakteriell effekt

Fotokatalysator har en deodoriserande effekt. Det har effekten att sönderdela och ta bort Norovirus, influensa, Escherichia coli, Salmonella och svampar. Mögel, i synnerhet, skingra sporer när de förökar sig, och beläggning av väggbeklädnader eller tak med fotokatalysatorer är mycket effektivt mot dessa sporer.

Anti-alger och anti-mögeleffekt

Fotokatalysatorer som innehåller silverjoner har en antibakteriell effekt, så även en liten mängd ljus kan utöva en antibakteriell effekt. Dessutom har fotokatalytisk titanoxid effekten av att sönderdela skadliga ämnen som produceras av bakterier, som inte kan brytas ned av traditionella antibakteriella medel när de dör. Den skyddar till exempel mot bakterier som O-157, E. coli och mögel, och på grund av sin svampdödande effekt förhindrar den obehagliga lukter.

Antifouling effekt

Fotokatalysatorn har funktionen att sönderdela och avlägsna kemiska ämnen som ammoniak i kontakt med väggbeklädnaden. Därför har den effekten att undertrycka gulning orsakad av cigaretter och liknande.

Typer av fotokatalysatorer

Homogen fotokatalys

Den homogena fotokatalysen innebär förekomsten av reaktanter och fotokatalysatorerna i samma fas, dvs båda kan vara i form av gaser. Ett av de mycket vanliga exemplen på homogena fotokatalysatorer som används är ozon- och foto-Fenton-system (Fe+ och Fe+/H2O2). Här ska det reaktiva ämnet vara hydroxylradikalen (•OH) som tenderar att användas för olika ändamål och ändamål. Denna mekanism för att producera hydroxylradikal (•OH) av ozon kan följa dessa två vägar som nämns nedan.

Heterogen fotokatalys

Det är uppenbart från definitionen att "heterogen katalys" innebär att katalysatorerna och reaktanterna befinner sig i olika faser. Heterogen fotokatalys är ett ämne som involverar ett relativt stort antal reaktioner, som inkluderar men inte begränsat till; milda eller totala oxidationsreaktioner, dehydreringsprocess, väteöverföringsreaktion, 18O2–16O2 och deuterium-alkanisotopbytesreaktion, metallavsättning, vattenavgiftning, process för avlägsnande av gasformiga föroreningar etc. I allmänhet och vanligt använda heterogena fotokatalysatorer inkluderar övergångsmetalloxider och halvledaregenskaper.

Användning av fotokatalysatorer

Vattenbehandling

I avloppsvattenreningsprocesser används olika binära såväl som ternära halvledare som fotokatalysatorer. Fotokatalysatorerna titandioxid (TiO2) och zinkoxid (ZnO) används ofta vid rening av avloppsvatten. Zinkoxidfotokataly är en utmärkt oxidationssubstans som till stor del används vid rening av avloppsvatten inom industrier som läkemedel, tryckpress och färgning, pappers- och massaindustrin, etc. Titandioxid (TiO2) nanorör även kända som (TNT) är mycket gynnsamma fotokatalysatorer för dekontaminerande vatten för fotokatalytiskt vatten. Benjwal et al. (2015) studier visar att de grafenoxid-TiO2/Fe3O4-baserade ternära nanokompositerna är av potentiella tillämpningar vid rening av avloppsvatten.

Ta bort spårmetaller

Vissa av spårämnena som kvicksilver (Hg), krom (Cr) och bly (Pb), såväl som andra metaller, är extremt farliga för människors hälsa. Genom att använda den heterogena fotokatalysen i syfte att upprätthålla vattenkvaliteten såväl som människors hälsa, kan sådana toxiciteter hos metaller framgångsrikt avlägsnas, även vid lägre koncentrationer som delar per miljon (ppm).

Vattenklyvning

För reaktion av vattenklyvning har olika arter såsom sulfider, oxider och selenider framställts som fotokatalysatorer. Titandioxid (TiO₂) nanopartiklar, flera halvledare (kopplade) som CaFe204/TiO₂, heterojunction WO3/BiVO4, såväl som kärna eller skal nanofibrer som CdS/Zno, och många fler, ger mycket användbara sätt för väteproduktion från vatten.

Självrengörande-funktioner

Fotokatalysatorn Titandioxid (TiO₂) har fått mycket erkännande som ett användbart fotofunktionellt ämne, anledningen är att rengöring av glas- och kakelytor kräver kemiska rengöringsmedel, utarmning med hög energi, och det är också dyrt. Den själv-rengörande ytan baserad på titandioxid gör att de oorganiska såväl som organiska molekylerna förblir absorberade och bryts ned på dem utan ansträngning. Efteråt blir det lätt att tvätta med vatten på grund av TiO₂-filmens höga hydrofilicitet. Nämnda resultat av TiO2 blir funktionellt under detta villkor; när andelen absorberade organiska föroreningar på materialets yta är mindre än den för infallande solfotoner per tidsenhet. Beläggningen, färgmaterialen för väggarna i byggnader och byggprocesser är mycket utsatta för dåliga väderförhållanden som naturliga nederbörd och hårt solljus, så

Faktorer som förbättrar Photocatalyst Performance

Kompositer/koppling

En annan användbar teknik för att göra fotokatalysatorer effektiva i det synliga ljuset för olika tillämpningar är koppling av halvledare eller komposit. Så att halvledare med ett stort bandgap och ett litet bandgap är sammankopplade så att de har en mer negativ ledningsbandsnivå (CB). Så resultatet blir; elektronerna i ledningsbandet (CB) kan injiceras från halvledaren med små bandgap till halvledaren med stort bandgap. Denna teknik och färgsensibiliseringsmetoden är lika, men den enda kontrasten är att elektronerna kommer att flytta från en halvledare till en annan. Produktionen av väte via kopplad SnO2, CdS, CdS/Pt–TiO2 och NiS/ZnxCd1–xS/reducerad grafenoxid har undersökts.

Metallisering

För att förbättra den fotokatalytiska aktiviteten hos en halvledare har olika ädelmetaller som Pt, Au, Ag, Ni, Cu, Rh, Pd, etc, använts. Sannolikheten för elektron-hål-rekombination / återförening minskar genom denna process, och detta resulterar i en effektiv laddningsseparation såväl som högre hastigheter av fotokatalytisk reaktion. På grund av dessa egenskaper hos ädelmetaller kan elektronöverföring underlättas, vilket leder till högre fotokatalytisk aktivitet.

Färgsensibilisering

Färgsensibilisering är en gynnsam teknik för ytutveckling och modifiering av fotokatalysatorer för utnyttjande av synligt ljus för energiomvandlingens skull. Färgämnen har oxidations-reduktionsegenskaperna samt känslighet för synligt ljus som kan vara användbart för solceller och i fotokatalytiska system. En katalytisk reaktion kan startas eftersom när färgämnena exponeras för synligt ljus injicerar de elektroner till ledningsbandet (CB) av halvledare. En snabb och snabb elektroninjektion och långsam reaktion bakåt är de främsta förutsättningarna för att omvandla absorberat ljus direkt till elektrisk energi med högre effektivitet i solceller eller via produktion av väte.

Doping

Appliceringen av dopning är känd som tillsatser av föroreningar till ett rent ämne. Doping delas in i två underkategorier som är; (1) Katjonisk dopning och (2) anjonisk dopning. Katjonisk dopning innebär dopning av katjoner till halvledarna, såsom metaller som Al, Cu, V, Cr, Fe, Ni, Co, Mn, etc. Å andra sidan involverar anjonisk dopning användningen av anjoner, såsom icke-metaller som N, S, F, C, C, etc. från varje olika dopämne. Dopningen av metall såväl som icke-metalljoner ökar foto-känsligheten på ytan av en fotokatalysator för att nå den synliga regionen genom att bygga nya energinivåer (eller orenhetstillstånd) mellan valensbandet (VB) och ledningsbandet (CB) för att minska dess bandgap. Elektronerna som exciteras av ljus skiftas från orenhetstillståndet till ledningsbandet (CB).

Hur förhindrar man att fotokatalysatorer deaktiveras?

Förgiftning

Den primära orsaken till att Photocatalysts deaktiveras är förgiftning. Det hänvisar till reversibel eller irreversibel kemisk deaktivering av en fotokatalysator och leder till förlust av katalytisk aktivitet, stabilitet och selektivitet, vilket orsakar allvarliga problem och ekonomiska förluster i industriella katalytiska processer. Figur 1 visar svavelförgiftningen av H2S av nickelfotokatalysatorer med & utan syretillsats.

Sintring

Sintring är en annan vanlig orsak till Photocatalysts deaktivering. Det är en termisk degeneration som kommer med minskad katalytisk yta och stödyta. Vad värre är, de katalytiska faserna skulle skifta till icke-katalytiska faser, vilket hindrar de avsedda kemiska reaktionerna.

Kokning

Kosning står för cirka 20 % av fotokatalysatorernas deaktivering, och det är vanligtvis relaterat till pluggning. Det kolhaltiga och andra materialet i Photocatalysts porer avsätter sig, vilket minskar porstorleken och förhindrar att reaktantmolekylerna diffunderar in i poren. Vanligtvis kan dessa kolhaltiga avlagringar avlägsnas genom förgasning med vattenånga eller väte, och vi förvärvar CH4, CO, respektive COx. Så, koksavaktivering är en reversibel process. Figur 2 är en schematisk illustration av koksavsättning på omodifierade och metall-modifierade HZSM-5 fotokatalysatorer.

Fotokatalysmekanism

(1) Processen börjar med absorptionen av ljus och den efterföljande genereringen av laddningsbärare. När fotokatalysatorns yta belyses av ljus med energi som är lika med eller överstiger bandgapsenergin för Metal Halide Perovskites (MHPs), inträffar en omedelbar elektronövergång, vilket ger upphov till skapandet av elektron-hålspar (e-h). Det är värt att notera att ljus vanligtvis kategoriseras i två våglängdsområden: ultraviolett (UV) ljus, som spänner över 200-400 nm, och synligt ljus, som täcker området 400-800 nm. När bandgapsenergin (t.ex.) för en halvledare är lägre än ungefär 3,1 elektronvolt (eV), kan materialet effektivt absorbera synligt ljus. Denna förmåga är av stor betydelse eftersom synliga fotoner utgör en stor del av solljuset och bidrar till cirka 50 % av dess sammansättning.

(2) Nästa avgörande fas involverar separationen och förflyttningen av dessa laddningsbärare. När ljus utlöser övergången av elektroner från valensbandet (VB) till ledningsbandet (CB), lämnar det efter sig hål i VB. Denna elektron-hål (e-h) separation är ett avgörande steg i fotokatalys. Det är dock viktigt att erkänna att rekombinationen av dessa fotogenererade elektroner och hål är en inneboende och oundviklig process. Tyvärr kan denna rekombination hindra ett effektivt utnyttjande av laddningsbärare, vilket slutligen minskar den katalytiska aktiviteten hos fotokatalysatorer.

(3) Det efterföljande steget involverar ytredoxreaktioner av motsvarande reaktanter. Detta innebär snabb överföring av elektroner som kan reduceras och hål som har oxidationspotential till angivna reaktionsställen på ytan av metallhalogenidperovskit (MHP) fotokatalysatorer. Termodynamiskt sett kräver att uppnå framgångsrika redoxreaktioner en exakt anpassning mellan energibandstrukturen hos halvledaren och redoxreaktionspotentialerna. Denna inriktning kräver att energinivån för ledningsbandet (CB) är mer negativ än reduktionspotentialen, medan energinivån för valensbandet (VB) måste vara mer positiv än oxidationspotentialen.

Hur man underhåller fotokatalysatorer

01/

Välj rätt fotokatalysatorer
Att välja rätt fotokatalysatorer för den specifika applikationen är avgörande för att förhindra deaktivering. Olika fotokatalysatorer har olika grader av stabilitet och motståndskraft mot deaktivering. Därför är det viktigt att välja en fotokatalysator som är lämplig för de specifika processförhållandena. Photocatalysts design spelar också roll. Du kan ändra ytan, porstorleken och pelletsstorleken för att förhindra fotokatalysatorförgiftning.

02/

Håll fotokatalysatorerna rena
En av huvudorsakerna till att Photocatalysts deaktiveras är ackumuleringen av föroreningar på dess yta. Dessa föroreningar kan komma från råvaran eller från den omgivande miljön. För att förhindra att detta inträffar är det viktigt att regelbundet tömma systemet eller filtrera råvaran.

03/

Undvik höga temperaturer
Fotokatalysatorer kan vara känsliga för höga temperaturer, vilket kan leda till att de deaktiveras. Det är avgörande att undvika att utsätta fotokatalysatorerna för temperaturer utanför dess säkra driftsområde. Det är bättre att övervaka systemets temperatur och anpassa processen därefter.

04/

Övervaka fotokatalysatoraktivitet
Övervakning av fotokatalysatorernas aktivitet kan hjälpa till att upptäcka eventuella förändringar i dess prestanda. Detta kan uppnås genom att regelbundet mäta reaktionshastigheten eller genom att utföra periodiska fotokatalysatortestning. Genom att övervaka fotokatalysatorernas aktivitet kan eventuella problem identifieras tidigt och korrigerande åtgärder kan vidtas för att förhindra avaktivering.

Vår fabrik

Med årtionden av erfarenhet av tillverkning och marknadsföring av högkvalitativa-kemikalier, Gnee Chemical Company, levererar vi organiska kemikalier, biokemikalier, farmaceutiska intermediärer och mer. Gnee Chemical har en skicklig arbetsstyrka inom forskning och utveckling. Vårt team på mer än 200 personer ansvarar för kvalitetstestning, produktionskontroll och efter-service som en-service. Vi tillhandahåller FoU- och produktionslösningar till våra globala kunder. Vi följer principen "Quality First" och har erhållit ISO 9001-certifiering. Vi har också inrättat ett dedikerat testcenter för att implementera strikta kvalitetskontrollstandarder i alla skeden av produktionsprocessen. Kvalitetsinspektörer övervakar noga produktionsprocessen för varje produkt för att säkerställa kvaliteten på de slutliga kemiska produkterna.

productcate-1-1

Certifieringar

FAQ

F: Vilka är begränsningarna för fotokatalytiska system?

S: Men många av halvledarfotokatalysatorerna kan inte absorbera det synliga ljuset från solspektrat på grund av deras breda bandgap. Införlivandet av ett främmande element, såsom ett dopningsmedel, i gallret av dessa fotokatalysatorer visades minska deras bandgap och förbättra synligt ljusabsorption.

F: Vilka är de tekniska utmaningarna med fotokatalys?

S: Flera faktorer, inklusive laddnings-bärares rekombination, hämning av laddningsöverföring i gränssnitt, nedbrytningseffektivitet och laddningsseparation, minskar effektiviteten av fotokatalysprocessen när den exponeras för det synliga spektrumet [138]. En av de framträdande utmaningarna som betonas är låg vätelagring [83].

F: Är fotokatalysatorer återanvändbara?

S: De fotokatalytiska MoS2-filmerna är lätta att återställa och återanvända. Filmerna uppvisar hög strukturell och kemisk stabilitet även efter 5 cykler av nedbrytningsstudierna.

F: Vad är en bra fotokatalysator?

S: En bra fotokatalysator bör kännetecknas av: (i) förmågan att absorbera strålning från ett brett spektralområde av ljus, (ii) lämplig position för halvledarens energiband kring redoxreaktionspotentialerna, (iii) hög rörlighet och lång diffusionsväg för laddningsbärare, (iv) termodynamisk.

F: Vilka är faktorerna som påverkar fotokatalysator?

S: Omfattningen av färgämnesadsorption beror på den initiala färgämneskoncentrationen, färgämnets natur, fotokatalysatorns ytarea och lösningens pH. pH bestämmer fotokatalysatorns ytladdning. Adsorptionen av färgämnet är minimal när lösningens pH är vid den isoelektriska punkten (nollladdningspunkten.

F: Varför är fotokatalysatorer viktiga?

S: Fotokatalysatorer är enastående material som lätt kan förändra solenergin för användning i oxidations- och reduktionsaktiviteter. Fotokatalysatorer används inom flera områden, såsom eliminering av föroreningar från luft och vatten, vattendelning för att generera H2, luktkontroll, inaktivering av cancerceller och bakteriell inaktivering.

F: Varför används inte ledare som fotokatalysator?

S: I fallet med ledare överlappar valensbandet och ledningsbandet. För fotokatalytisk reaktion är nödvändig förutsättning oxidation och reduktion samtidigt, men i ledning är endast fria elektroner tillgängliga. Formledare utför vi endast oxidationsreaktion åt gången, inte båda reaktionerna samtidigt.

F: hatt är de vanligaste fotokatalysatorerna?

A: Titan(IV)oxid
Trots de lovande egenskaperna hos zinkoxid är titan(IV)oxid fortfarande den vanligaste fotokatalysatorn. Detta är till stor del relaterat till den högre kemiska stabiliteten hos TiO2. Titan(IV)oxid har en liknande energigap som den för ZnO (3,2 eV) och ett liknande energibandmönster.

F: Vilken är den mest aktiva fotokatalysatorn?

S: Titandioxid (TiO2) är den mest framträdande fotokatalysatorn [1,2,3], allmänt använd på grund av dess stora fotokatalytiska aktivitet, kemiska och biologiska stabilitet, olöslighet i vatten, syra och basmiljö, motståndskraft mot korrosion, icke-toxicitet, lågt pris och tillgänglighet i jämförelse med oxid, sulfid.

F: Vilka är kraven för en fotokatalysator?

A: Kraven på en fotokatalysator inkluderar minst ett halvledarmaterial-A med ett bandgap på minst 3 eV, minst ett halvledarmaterial-B med ett bandgap på mindre än eller lika med 3 eV, och minst en tillsats-C. Eftersom innehållet i fotokatalysatorn är så kan tygets prestanda absorbera mer ammoniak och deodoranten ökar bättre, deodoranteffekten är också bättre. När innehållet av fotokatalysatorfiber är 80% och 100% har tygerna en god luktborttagningseffekt.

F: Vilka är problemen med fotokatalys?

S: De material-relaterade utmaningarna inkluderar syntesen och designen av fotokatalysatorer som kan absorbera synligt ljus med hög kvanteffektivitet, samkatalysatorer som är selektiva och kan accelerera reduktions- och/eller oxidationsreaktionerna och skyddsskikt som underlättar migrering av minoritetsbärarna till .

F: Vad är grunderna för fotokatalysator?

S: Vid fotokatalys används strålning för att accelerera kemiska reaktioner. Strålningen är grovt uppdelad i två regioner: ultraviolett och synlig, vilka är väl utvalda baserat på katalysatorn, t.ex. Endast 4% av solspektrumet ligger under UV-området.

F: Vad är skillnaden mellan fotokatalys och fotokatalysator?

S: Fotokatalys inkluderar reaktioner som sker genom att använda ljus och en halvledare. Substratet som absorberar ljus och fungerar som en katalysator för kemiska reaktioner är känt som en fotokatalysator.

F: Vad är fotokatalysatornedbrytning?

S: Fotokatalytisk nedbrytning är en avancerad oxidationsprocess, som kan användas för att bryta ned föroreningar med hög koncentration, komplexitet och låg biologisk nedbrytbarhet [204]. Fotokatalytisk nedbrytning använder ljusenergi för att driva nedbrytning av föroreningar.

F: Varför används UV-ljus i fotokatalys?

S: UV-ljus-direkt excitation har länge varit ett unikt sätt att komma åt molekyler i deras exciterade tillstånd och främja okonventionell reaktivitet. Med tillkomsten av fotokatalys kan dessa exciterade tillstånd nås med mindre-energetisk strålning genom inverkan av en fotosensibilisator.

F: Vilka metaller används i fotokatalys?

S: Här rapporterar vi en fotokatalytisk process som gör det möjligt för en att selektivt hämta sju ädelmetaller – silver (Ag), guld (Au), palladium (Pd), platina (Pt), rodium (Rh), rutenium (Ru) och iridium (Ir) – från avfallskretskort, ternära fordons- och katalysatorer.

F: Vilka är nanomaterialen för fotokatalys?

S: Metalliska nanopartiklar som platina, silver och guld, eller deras kombination, är utmärkta material jämfört med flera metall-baserade oxider. Dessa material har goda elektroniska och fotokatalytiska egenskaper.

F: Vilka är begränsningarna för fotokatalys?

S: En begränsning är det smala området för ljusrespons och otillräcklig laddningsseparationsförmåga hos för närvarande tillgängliga halvledarmaterial. En annan begränsning är utmaningen att skala upp fotokatalys till en industriell process som är kostnads-konkurrens med befintlig teknik.

F: Vilka parametrar påverkar fotokatalys?

S: Vid fotokatalytisk nedbrytning av färgämnen i avloppsvatten är följande driftsparametrar som påverkar processen: pH för lösningen som ska brytas ned och pH för prekursorlösningen (katalysatorns lösning under beredning av katalysator); oxidationsmedel, kalcineringstemperatur, dopmedelsinnehåll och katalysator ...

F: Ger fotokatalys ozon?

S: Ja, beroende på UV-våglängden. UV-ljuset sträcker sig från 160-240 nanometer är idealiskt för att skapa ozon från syre. Tänk på att syremolekyler skapar ozon genom en process som kallas fotolys. Processen stör vanligtvis syremolekylen och resulterar i valenta syreatomer.

Som en av de ledande tillverkarna och leverantörerna av fotokatalysatorer i Kina välkomnar vi dig varmt till grossist billiga fotokatalysatorer till försäljning här från vår fabrik. Alla kemiska produkter är av hög kvalitet och konkurrenskraftigt pris.

Life Science Regional, Kemiska reagens för Raman -spektroskopisk analys, Organiska kemikalier för organiska kosmetika