納米材料在催化劑方面的應(yīng)用
導(dǎo)讀:催化劑在化學(xué)化工領(lǐng)域中起著非常重要的作用,納米粒子用作催化劑,可大大提高反應(yīng)效率,控制反應(yīng)速度,甚至使原來(lái)不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。
納米材料在催化方面的應(yīng)用:
納米材料作為催化劑應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體光催化劑,特別是在有機(jī)物制備方面。分散在溶液中的每一個(gè)半導(dǎo)體顆粒,可近似地看成是一個(gè)短路的微型電池,用能量大于半導(dǎo)體能隙的光照射半導(dǎo)體分散系時(shí),半導(dǎo)體納米粒子吸收光產(chǎn)生電子——空穴對(duì)。在電場(chǎng)作用下,電子與空穴分離,分別遷移到粒子表面的不同位置,與溶液中相似的組分進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)。
光催化反應(yīng)涉及到許多反應(yīng)類型,如醇與烴的氧化,無(wú)機(jī)離子氧化還原,有機(jī)物催化脫氫和加氫、氨基酸合成,固氮反應(yīng),水凈化處理,水煤氣變換等,其中有些是多相催化難以實(shí)現(xiàn)的。半導(dǎo)體多相光催化劑能有效地降解水中的有機(jī)污染物,例如納米TiO2,既有較高的光催化活性,又能耐酸堿,對(duì)光穩(wěn)定,無(wú)毒,便宜易得,是制備負(fù)載型光催化劑的最佳選擇。