Die Klassifikationen von photokatalytischen Nanomaterialien

Katalysatoren sind in allen Lebensbereichen auf der ganzen Welt weit verbreitet, und die theoretische Forschung zu Katalysatoren hat sich in Bezug auf saubere Energie, Umweltschutz und andere Aspekte stark entwickelt. Darunter bezieht sich das photokatalytische Material auf das Halbleiterkatalysatormaterial, das erforderlich ist, damit die chemische Reaktion unter Lichtbedingungen auftritt. Die photokatalytische Technologie ist aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften, die Sonnenlicht bei Raumtemperatur direkt nutzen können, um verschiedene organische Schadstoffe ohne Sekundärverschmutzung vollständig zu mineralisieren, zu einer idealen Technologie zur Kontrolle der Umweltverschmutzung geworden. In den letzten Jahren haben sich Forscher aus vielen Disziplinen in meinem Land dem Gebiet der Photokatalyseforschung angeschlossen, wodurch es zu einem aktiveren Gebiet wurde und sich schnell entwickelt. Zur gleichen Zeit, tie Bereiche des Umweltschutzes und der neuen Energie haben  sich in den letzten Jahren rasant entwickelt, und photokatalytische Materialien sind auf dem Markt sehr  gefragt.

Welche Arten von Photokatalysatormaterialien gibt es also?

1. Photokatalytische Nanomaterialien mit Edelmetallen, Graphen und Kohlenstoffnanoröhren auf der Oberfläche, wie Nanooxide TiO2, Fe2O3, WOx, Al2O3, CuO, NiO, ZnO und andere oberflächenbeladene Edelmetalle;

2. Oberflächengekoppelte Nanohalbleiter-Photokatalysatoren wie CdS-ZnO, CdS-SnO, CdS-TiO2, CdSe-Tioz, SnO-TiO2 usw.;

3. Photokatalysatoren, die aus Perowskit-Oxidstrukturen wie BaTiO3, SrTiO3, LaFeO3 usw. bestehen;

4. Geträgerte Photokatalysatoren auf  adsorbierenden Trägern ,  wie TiO2 und ZnO auf der Oberfläche von adsorbierenden Trägern (wie Silica, Zeolith, Aluminiumoxid, Aktivkohle);

5. Nanometalloxide wie Ti O 2, Fe2O3, WO3, SnO2, CuO, Al2O3, ZnO usw.

Nano-Wolframtrioxid (WO3)  hat eine starke Fähigkeit, elektromagnetische Wellen zu absorbieren, kann als ausgezeichnetes Sonnenenergie absorbierendes Material und unsichtbares Material verwendet werden und hat eine gute Stabilität. Wolframtrioxid -Nanopartikel haben eine große spezifische Oberfläche, einen signifikanten Oberflächeneffekt und diese besondere katalytische Leistung. Als Übergangsmetallverbindung ist Nano-Wolframoxid (WO3)  ein Halbleiter vom n-Typ mit großer Bandlücke und ein potentialempfindliches Material.

Die theoretische Grundlage für die Verwendung von Halbleiter - Nanopartikeln als Photokatalysatoren lautet: Einerseits wird der Quantengrößeneffekt die Halbleiter-Energielücke erweitern, das Leitungsbandpotential wird negativer und das Valenzbandpotential wird positiver. Dadurch erhält es eine stärkere Redoxfähigkeit; Andererseits ist die spezifische Oberfläche von Nanopartikeln viel größer als die von herkömmlichen Materialien . TDie Oberfläche eines Nanomaterials von der Größe eines Reiskorns entspricht der Größe eines Fußballfelds. Die Nanomaterialien haben eine starke Fähigkeit, Schadstoffe zu adsorbieren, was sehr vorteilhaft ist, um die Geschwindigkeit der katalytischen Reaktion zu verbessern; außerdem ist die Rekombinationswahrscheinlichkeit von Elektronen und Löchern umso kleiner, je kleiner die Partikelgröße ist, und umso besser ist der Ladungstrennungseffekt, was zu einer Verbesserung der katalytischen Aktivität führt.