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小木蟲論壇-學術(shù)科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 催化 » 理論交流 » 光催化是偽科學？
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[交流]
光催化是偽科學？ 已有20人參與
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近期公司最近從新加坡引進一臺污水處理實驗設備，前邊是陶瓷膜，后邊是光催化，紫外光和二氧化鈦，功率約500W。做了幾天實驗，發(fā)現(xiàn)處理效果并不怎么樣。加進去1L污水（COD約10000），稀釋100倍，處理一整天還不達標。 然后就對光催化處理污水的意義產(chǎn)生了懷疑。個人分析如下： COD是污水中有機物被氧化的氧當量，使COD降低，歸根到底是使污水中的有機物被氧化。而氧化污染物需要的氧是來自于水的。即二氧化鈦在紫外光照射下產(chǎn)生了O或OH和H，O和OH去氧化污染物生成CO2，H生成H2逸出。 表面上看來是光催化氧化分解有機物，釋放H2，但我認為此過程可以看作是光催化先分解了水，生成H2和O2，然后O2氧化污染物，生成CO2和H2O。按此理論，氧化 COD10000的污水1L，則需氧10g，即0.315mol， 根據(jù)能量守恒定律，光催化水反應H2O → H2+1/2O2 △H=285.8KJ/mol 假設中間沒有能量損耗，產(chǎn)生0.315mol的O2，需耗能178KJ。 而O和OH的能級比O2要高，所以耗能肯定高于178KJ，轉(zhuǎn)化為電能約為0.05kW.h。 處理1t的COD10000的污水，則耗能50kWh。 這都是理論值，考慮光電轉(zhuǎn)換效率、紫外光催化效率等等，處理1t污水肯定要上百度電了，生化法處理才十幾塊錢1t，所以個人認為用人工光源處理污水，是個偽命題。 關(guān)于會員cs340824提出的，可以通過鼓入空氣，使光催化直接利用O2，降低能耗。理論上是可以的，但實際操作我認為無法實現(xiàn)（大量氣泡會使紫外光折射損耗）。 才疏學淺，非專業(yè)人士，歡迎大家討論。 |
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