在当今社会，环境污染和能源短缺问题日益严峻，寻找高效、绿色的解决方案迫在眉睫。多相光催化反应器作为一种新兴技术，正逐渐成为解决这些问题的关键力量。多相光催化反应器巧妙地利用光催化剂，在光照条件下引发一系列化学反应。其核心原理基于光生载流子的产生与迁移。当光催化剂受到特定波长的光照射时，价带上的电子被激发到导带，从而在价带留下空穴。这些具有强氧化还原能力的电子-空穴对，能够与吸附在催化剂表面的反应物发生作用，实现污染物降解或能源转化。在环境治理方面，传统的污水处理方法往往存在成...

随着工业化和城市化的快速发展，有机污染物（如农药、染料、药物残留、石油烃等）对水体、土壤和空气的污染日益严重。传统处理方法（如吸附、焚烧、生物降解）存在效率低、二次污染或成本高等局限。光降解技术通过利用太阳能驱动污染物分解，以其绿色、高效、可持续的特性，成为环境净化的新兴方向。一、基本原理光降解过程主要涉及光吸收、电子跃迁和化学反应等步骤。当有机污染物分子吸收特定波长的光后，其电子从基态跃迁到激发态。处于激发态的分子具有较高的能量，变得不稳定，容易发生各种化学反应，如化学键的...

光催化固氮作为一种有潜力的可持续固氮策略，有望在温和条件下实现氮气到含氮化合物的转化，为解决全球氮源需求和降低传统固氮能耗提供新途径。本文深入剖析光催化固氮的基础原理，包括光生载流子的产生、分离与迁移，以及氮气在催化剂表面的吸附、活化与反应过程。系统总结了近年来高效光催化剂的设计思路与策略，涵盖半导体材料的选择与改性、助催化剂的负载、异质结构的构建等方面，旨在为推动光催化固氮技术从实验室研究走向实际应用提供理论支撑与技术参考。一、引言氮元素是构成生命物质的关键元素之一，也是农...

在现代化学分析领域，气相色谱仪（GasChromatography,GC）无疑是一种得力助手。凭借其高分离效率、高灵敏度和高选择性，气相色谱仪在环境监测、食品安全、石油化工、医药卫生等多个领域展现出了广泛的应用价值。本文将详细介绍气相色谱仪的工作原理、结构组成、应用领域以及其在现代科技中的重要性。气相色谱仪的工作原理基于不同物质在两相间分配系数的差异。在气相色谱中，流动相为载气（如氮气、氢气或氦气），固定相则涂覆在色谱柱内壁或填充于柱内。当样品被注入进样口后，随载气进入色谱柱...

一、主要路线1、甲烷水蒸气重整（SMR）：这是目前大规模制氢的主要方式之一。甲烷与水蒸气在高温（通常800-900℃）和催化剂（如镍基催化剂）作用下发生反应，生成氢气和一氧化碳。反应方程式为：CH4+H2O⇌CO+3H2。该路线技术成熟，但能耗较高，且产生的二氧化碳排放较多。2、甲烷二氧化碳重整（DRM）：利用甲烷和二氧化碳这两种温室气体作为原料，在催化剂作用下反应生成合成气（一氧化碳和氢气）。反应方程式为：CH4+CO2⇌2CO+2H2。此路线不仅能制得合成气，还可实现二氧...

光降解有机污染物是一种利用光化学反应来分解和去除环境中有机污染物的技术一、基本原理1、光降解有机污染物主要基于光催化氧化反应。光催化剂（如二氧化钛TiO₂、氧化锌ZnO等）在特定波长的光照射下，会产生电子-空穴对。2、空穴具有强氧化性，能够将吸附在催化剂表面的水分子氧化生成羟基自由基（・OH），电子则与空气中的氧气反应生成超氧阴离子自由基（・O₂⁻）等活性氧物种。3、这些自由基具有很强的氧化能力，能够无选择性地将有机污染物逐步氧化分解为二氧化碳、水和其他无害的小分子物质，从而...