TiO2光催化原理及应用 一.前言 在世界人口持续增加以及广泛工业化的过程中，饮用水源的污染问题日趋严重。根据世界卫生组织的估计，地球上22% 的居民日常生活中的饮用水不符合世界卫生组织建议的饮用水标准。长期摄入不干净饮用水将会对人的身体健康造成严重危害, 世界围每年大概有200 万人由于水传播疾病死亡。水中的污染物呈现出多样化的趋势，常见的污染物包括有毒重金属、自然毒素、药物、有机污染物等。常规的饮用水净化技术有氯气、臭氧和紫外线消毒以及过滤、吸附、静置等，但是这些方法对新生的污物往往不是非常有效，并且可能导致二次污染。包括我国在世界围广泛应用的氯气消毒法，可能在水中生成对人类健康有害的高氯酸盐。臭氧消毒是比较安全的消毒方法，但是所需设备昂贵；而紫外线消毒法需要能源支持，并且日常的维护都需要专业的技术人员；吸附法一般需要消耗大量的吸附剂，使用过的吸附剂一般需要额外的处理。这些缺点限制了它们的应用围，迫切需要发展一种高效、绿色、简单的净化水技术。 自然界中，植物、藻类和某些细菌能在太的照射下，利用光合色素将二氧化碳（或硫化氧）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）。这种光合作用是一系列复杂代反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。光化学反应的过程与植物的光合作用很相似。光化学反应一般可以分为直接光解和间接光解两类。直接光解为物质吸收能量达到激发态，吸收的能量使反应物的电子在轨道间的转移，当强度够大时，可造成化学键的断裂，产生其它物质。直接光解是光化学反应中最简单的形式，但这类反应产率一般较低。间接光解则为反应系统中某一物质吸收光能后，再诱使另一种物质发生化学反应。 半导体在光的照射下，能将光能转化为化学能，促使化合物的合成或使化合物(有机物、无机物)分解的过程称之为半导体光催化。半导体光催化是光化学反应的一个前沿研究领域，它能使许多通常情况下难以实现或不可能进行的反应在比较温和的条件下顺利进行。与传统技术相比，光催化技术具有两个最显著的特征：第一，光催化是低温深度反应技术。光催化氧化可在室温下将水、空气和土壤中有机污染物等完全氧化二氧化碳和水等产物。第二，光催化可利用紫外光或太作为光源来活化光催化剂，驱动氧化－还原反应，达到净化目的，对净化受无机重金属离子污染的废水及回收贵金属亦有显著效果。 二.TiO2的性质及光催化原理 许多半导体材料(如TiO2，ZnO，Fe2O3，ZnS，CdS等)具有合适的能带结构可以作为光催化剂。但是，由于某些化合物本身具有一定的毒性，而且有的半导体在光照下不稳定，存在不同程度的光腐蚀现象。在众多半导体光催化材料中，TiO2以其化学性质稳定、氧化-还原性强、抗腐蚀、无毒及成本低而成为目前最为广泛使用的半导体光催化剂。 TiO2属于一种n型半导体材料，它有三种晶型——锐钛矿相、金红石相和板钛矿相，板
第四章程序分析 一、单项选择题 1、对制品制造过程进行分析的技术是（）。 A.操作分析 B.工艺流程分析 C.作业流程分析 D.动作分析 2、凡改变物品的物理或化学性质的活动称为（）。 A.工艺流程 B.作业 C.生产 D.检验 3、在程序分析中凡有意改变物体的位置，从一处移至另一处活动用以下符号表示（）。 4、选择生产过程中材料或零部件的工艺过程为对象的程序分析称为（）。 A.工艺分析 B.程序分析 C.流程分析 D.工艺流程分析 5、流程程序分析中进行以操作者的作业流程为对象的分析所采用的图表为（）。 A.物型流程图 B.人型流程图 C.操作分析图 D.程序分析图 6、描述物料移动前后处置状态的分析为（）。 A.活动性分析 B.搬运分析 C.处置分析 D.活动分析 7、按物料搬运前后难易程度分级，材料散放在地上应为（）。 Ａ.０级Ｂ.１级Ｃ.２级Ｄ.３级 二、多项选择题 1、搬运分析包括的两项分析技术是（）。 A.搬运路线分析 B.搬运流程分析 C.搬运活动分析 D.搬运作业分析Ｅ.搬运工具分析 3、通过方法研究使现有的工作方法更加（）。 A.简便 B.有效 C.安全 D.舒服Ｅ.经济 4、以下活动应该包括在程序分析中的是（）。 A.作业 B.搬运 C.检验 D.延迟Ｅ.储存 5、.方法研究的分析技术和作业层次的划分相适应，共分为（）。 A.操作分析 B.程序分析 C.流程分析 D.搬运分析Ｄ.动作分析 6、工艺流程分析只对完成工艺过程的两项活动进行分析，他们是（）。 A.作业 B.检验 C.搬运 D.延迟Ｅ.储存 7、管理事务流程分析是主要针对以下活动进行的（）。 Ａ.作业Ｂ.运输Ｃ.传递Ｄ.审核Ｅ.停放 三、判断题 1、流程程序分析是以生产过程中部分作业流程为对象，通过对整个流程中的加工、检验、搬运、储存、等待等活动事项作详细的观察与记录，并研究改进作业流程的方法。 2、对完成生产作业所经过的工作程序进行系统的调查、分析和改进的基础称为程序分析技术。 3、搬运活动在制造过程中只增加空间效用，对物品本身并不能增加其价值。 4、搬运流程分析是针对物料在搬运前后对其处置难易程度的分析。
第七章程序升温气相色谱法 第一节方法概述 对于沸点范围宽的多组分混合物可以采用程序升温方法。即在一个分析周期内，柱温随时间不断升高，在程序开始时，柱温较低，低沸点的组分得到分离，中等沸点的组分移动很慢，高沸点的组分还停留在柱口附近；随着柱温的不断升高，组分由低沸点到高沸点依次得到分离。 一、方法特点 恒温时最佳柱温的选择：组分沸点范围不宽时用恒温分析。填充柱选择组分的平均沸点左右；毛细管柱选择比组分的平均沸点低30℃左右。如果样品是宽沸程、多组分混合物（例如香料、酒类等），常采用程序升温毛细管柱气相色谱法。 图7-1是恒温分析（IGC）和程序升温（PTGC）的色谱图比较，（a）（b）是恒温分析，（a）柱温较低，恒温45℃时低沸点的组分得到分离，高沸点组分的峰出不来。（b）柱温较高，恒温120℃时，低沸点的组分分离不好。（C）采用了程序升温方法（30-180）℃，所有组分得到很好分离。 图7-1恒温分析和程序升温比较 二、升温方式 升温方式有单阶程序升温（恒温--线性--恒温）和多阶程序升温。如图7-2所示，单阶程序升温在低温时分离低沸点的组分，再升温，高温时分离高沸点的组分。 图7-2单阶程序升温和多阶程序升温 三、程序升温与恒温气相色谱法的比较： 表7-1和图7-3、图7-4是恒温分析和程序升温的比较。
图7-3正构烷烃的恒温分析和程序升温的比较 图7-4 醇类的恒温分析和程序升温的比较 第二节基本原理 一、保留温度 在程序升温中，组分极大点浓度流出色谱柱时的柱温叫保留温度，其重要性相当于恒温中的t R,V R。对每一个组分在一定的固定液体系中，T R是一个特征数据，即定性数据，不受加热速度、载气流速、柱长和起始温度影响。 1．保留温度及其它保留值 线性升温时保留温度T R： T R= T0+ rt R （7-1） 式中，T0为起始柱温；t为升温时间；r为升温速率。 程序升温中某组分的保留时间和保留体积： t R = ( T R–T0 ) / r （7-2） V P = t R F （7-3） 程序升温中某组分的保留温度，相当于恒温色谱中保留值的对数，因此，在恒温色谱中保留值的对数遵守的规律，在程序升温中也成立。 2．保留温度与碳数关系 T R = aN + b （7-4） （7-4）式中，N是碳数 3．保留温度与沸点关系 T R= cT b+ dT b （7-5） （7-5）式中，N是沸点 例7-1：在程序升温色谱分析中，已知组分A的保留温度为155.20C，正十二烷为1410C，正十六烷为1620C，问组分A是否正构烷烃？保留指数是多少？ 解：T R = an + b 141 = 12 a + b 162 = 16 a + b a = 5.25 b = 78 155.2 = 5.25n + 78 n = 14.7 所以，不是正构烷烃。 I A = 100n = 100×14.7 = 1470
广州和风环境技术有限公司 https://www.doczj.com/doc/777367837.html,/ 光催化原理、应用及常见问题 更多有关废气处理核心技术，请百度：和风环境技术。接下来和风带领大家认识一下。 随着全球工业化进程的加速，环境污染问题日益严重，环境治理已受到世界各国的广泛重视，其中政府在环境治理方面投入了巨大的人力、物力和财力对环境净化材料和环境净化技术的研究和产业化提供支持，其中，光催化材料和光催化技术占有重要的地位。TiO2是一种常用的光催化材料，具有活性高、稳定性好，几乎可以无选择地将有机物进行氧化，不产生二次污染，对人体无害，价格便宜等诸多优点，成为最受重视和具有广阔应用前景的光催化材料。 光催化材料在紫外光或太阳光的作用下，激发价带上的电子（e-）跃迁到导带，在价带上产生相应的空穴（h+），光生空穴与光催化材料表面的水反应，生成羟基自由基，而光生电子与光催化剂表面的氧反应，生成超氧负离子。羟基自由基和超氧负离子具有较强的氧化还原电位，可将挥发性有机物氧化分解成无害的CO2和H2O，达到净化空气、分解挥发性有机物的目的。二氧化钛光催化材料在光照下能一直持续释放自由基，对挥发性有机物进行氧化分解，而自己不发生变化，具有长期活性。
广州和风环境技术有限公司 https://www.doczj.com/doc/777367837.html,/ 1、光催化反应原理 羟基自由基和超氧负离子是除氟之外，最强的氧化剂，但是氟对人体和环境有着巨大的危害，在很多场合不再使用。 2、常温催化材料 光催化材料是一种常温催化材料，可在室温及稍高温度下进行反应（通常低于65℃）。提高光催化材料性能的途径有三个：一个是降低纳米催化材料粒子的粒径，目的在于提高光催化材料的比表面积；二是通过金属掺杂、过渡金属掺杂和非金属离子掺杂改变半导体催化剂的性质来提高光催化性能；三是通过表面修饰和敏化，改变半导体催化剂的表面的形貌和结构，而引起表面性能的优化。 3、光催化材料应用中的影响因素 湿度的影响：光催化反应中，羟基自由基来源于水，所以必须保持有一定的湿度才能持续产生羟基自由基；在闭环的光催化反应中，已经证实随着水的不断消耗，光催化性能在不断的下降。 氧分量的影响：光催化反应中，超氧负离子来源于氧，所以在21%含量的
光催化氧化技术及其在水处理中的应用 摘要：介绍了光催化氧化的机理及光催化氧化反应的主要影响因素，就TiO2固定化制备、改性、光催化氧化在工业废水以及饮用水处理中的应用进行了阐述。 关键词：光催化氧化Ti02光催化剂水处理 1 引言 光催化氧化法是近二十年才出现的水处理技术，1972年，Fu—jishima和Honda报道了在光电池中光辐射Ti02可持续发生水的氧化还原反应，标志着光催化氧化水处理时代的开始。1976年，Carey等在光催化降解水中污染物方面进行了开拓性的工作。光催化技术具有反应条件温和、能耗低、操作简便、能矿化绝大多数有机物、可减少二次污染及可以用太阳光作为反应光源等突出优点[1]，在难降解有机物、水体微污染等处理中具有其他传统水处理工艺所无法比拟的优势，是一种极具发展前途的水处理技术，对太阳能的利用和环境保护有着重大意义。 2 光催化氧化原理 光催化氧化还原以n型半导体为催化剂，如TiO2、ZnO、Fe2O3、SnO2、WO3等。TiO2由于化学性质和光化学性质均十分稳定，且无毒价廉，货源充分，所以光催化氧化还原去除污染物通常以TiO2作为光催化剂。光催化剂氧化还原机理主要是催化剂受光照射，吸收光能，发生电子跃迁，生成“电子—空穴”对，对吸附于表面的污染物，直接进行氧化还原，或氧化表面吸附的羟基OH-，生成强氧化性的羟基自由基（OH）将污染物氧化[2]。当用光照射半导体光催化剂时，如果光子的能量高于半导体的禁带宽度,则半导体的价带电子从价带跃迁到导带，产生光致电子和空穴。水溶液中的OH- 、水分子及有机物均可以充当光致空穴的俘获剂，具体的反应机理[3]如下（以TiO2为例）： TiO2 + hν→h+ + eh++ e- →热量 H2O →OH- + H+ h+ + OH-→OH h+ + H2O + O2- →·OH + H+ + O2- h+ + H2O →·OH + H+ e- + O2 →O2- O2- + H+ →HO2· 2 HO2·→O2 + H2O2 H2O2 + O2- →OH + OH- + O2 H2O2 + hν→2 OH Mn+(金属离子) + ne+ →M 3 光催化氧化反应的主要影响因素 3.1催化剂性质及用量 可用于光催化氧化的催化剂大多是金属氧化物或硫化物等半导体材料，如TiO2、ZnO、CeO2、CdS、ZnS等.在众多光催化剂中，Ti02是目前公认的最有效的半导体催化剂，其特点有：化学性质稳定，能有效吸收太阳光谱中弱紫外辐射部分，氧化还原性极强，耐酸碱和光化学腐
论道：软件安全 —静态、动态程序分析技术
What I expect you to know:
? Security Landscape
– Network, Host, Application
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– SQL Injection, Cross-Site Scripting, Buffer Overflow
? Basic concepts on programming, software development, penetration test
2
Agenda
? Common Misconceptions ? Appsec Trends ? Automatic Tools
– Static Analysis – Dynamic Analysis
? Practical Consideration
3
Secure the ATM at the last stage
4
Consider CSV format
Save as CSV (Common Separated Format)
1. CSV: Why you want to filter out [,]? 2. SQL Injection: Why you want to filter out [‘]?
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Consider CSV format
Save as CSV (Common Separated Format)
It’s not about attack, it is a program bug. No matter it is a internal program or a webapp, this is a bug.
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姓学号：0903032038 合肥学院 化学与材料工程系 固 体 物 理 姓名：杜鑫鑫 班级：09无机非二班 学号：0903032038 课题名称：光催化原理及应用 指导教师：韩成良
光催化原理及应用 引言：目前，全球性环境污染问题受到广泛重视。光催化反应可对污水中的农 药、染料等污染物进行降解，还能够处理多种有害气体；光催化还可应用于贵金属回收、化学合成、卫生保健等方面。光催化反应在化工、能源及环境等领域都有广阔的应用前景。本文论述了主要光催化剂类型及光催化技术的应用研究成果。 关键词：光催化、应用、发展、环境、处理 光催化机理： 半导体材料在紫外及可见光照射下，将光能转化为化学能，并促进有机物的合成与分解，这一过程称为光催化。当光能等于或超过半导体材料的带隙能量时，电子从价带(VB)激发到导带(CB)形成光生载流子(电子-空穴对)。 在缺乏合适的电子或空穴捕获剂时，吸收的光能因为载流子复合而以热的形式耗散。价带空穴是强氧化剂，而导带电子是强还原剂。大多数有机光降解是直接或间接利用了空穴的强氧化能力。 例如TiO 2 是一种半导体氧化物，化学稳定性好(耐酸碱和光化学腐蚀)， 无毒，廉价，原料来源丰富。 TiO 2 在紫外光激发会产生电子－空穴对，锐钛 型TiO 2 激发需要3.2 eV的能量，对应于380 nm左右的波长。光催化活性高(吸收紫外光性能强；能隙大，光生电子的还原性和和空穴的氧化性强)。因此其广泛应用于水纯化，废水处理，有毒污水控制，空气净化，杀菌消毒等领域。 主要的光催化剂类型： 1．1 金属氧化物或硫化物光催化剂 常见的金属氧化物或硫化物光催化剂有TiO，、ZnO、WO 3、Fe 2 O 3 、ZnS、CdS 和PbS等。其中，CdS的禁带宽度较小，与太阳光谱中的近紫外光段有较好的匹配性，可以很好地利用自然光源，但容易发生光腐蚀，使用寿命有限。TiO，具
LR 分析方法程序设计原理与实现技术1 郑杰09274053 本实验程序中的一些约定：在工程文件main.h中定义所有函数，和数据结构。在 符号方面，$S定义为拓广文法的新引入的起始符号，$START不能和$S一样，并 且，为了方便，在原来的产生式上强行加上这么一条产生式$S $START，这一点 在main.c中定义文法可以看出来，并且该产生式加在产生式集的首要位置。 状态栈的设计引用以前程序中的数据结构，但是栈操作在本程序中有所扩展。 下面按照程序编写过程顺序介绍各个模块： 一．文法产生式扩展 由原来的产生式拓展成为加’.’的文法，并且在这个过程中要引入新的起始符号，但是在程序中并没有在这个过程中这么做，原因是因为在原来的产生式集中已经引入新的符号以及产生式，根据原始产生式集计算所需要存储新的拓展产生式集的所需要的产生式个数，然后动态开辟内存空间，再对每个原始产生式的各个位置加'.'。 在本次程序中用来产生拓展文法产生式集的函数定义如下： PPRO ParseProArray( PPRO lpPriProArr, int iProLen, int *iParsedLen) //参数说明: lpPriProArr:PPRO原始产生式集 iProLen:int原始产生式个数 iParsedLen：int*;拓展产生式集的个数返回值 //返回值:拓展产生式集的首地址 二．CLOSURE闭包求取 在介绍求一个项目集的闭包前，先介绍程序中存储项目集(状态)的数据结构： typedef struct _ITEM_COLLOECTION { int iCount;//项目集合中的产生式个数 int iSeqNumber;//项目集合(状态)的状态号 PPRO ProCollection[MAX_ITEM_COUNT];//产生式集合的引用数组 struct _ITEM_COLLOECTION * nextCollection;//由于程序中项目集合之间存储组织是单向链表，因此有这个域 struct _GO{//GOTO映射数组， byte Symbol;//经历当前符号 struct _ITEM_COLLOECTION * DestStatus;//跳转的下一个状态(项目集合)的引用 }GO_MAP[SYMBOL_COUNT];//由符号个数来定义这个数组的长度 }ITEM_COLL,*PITEM_COLL; 1编译原理第五次实验报告．
光催化在有机合成中的应用 沈晓峰150110113 化学师范10 摘要21世纪, 化学研究的一个主要目标是发展一种高效能技术, 用于取代那些对环境 有害的耗能过程。在光催化的有机合成中，通过优化反应环境可以实现对某种目标产物的高选择性, 从而为有机合成提供了一种绿色、节能的途径, 成为21世纪最具潜力的绿色有机化学技术。 1.引言1972 年, Fujishima和Honda[1]发现TiO2单晶电极能够在光照条件下将水分解为 氢气和氧气, 光催化技术的序幕由此揭开. 光催化领域的开拓瞬时点燃了科研工作者们对这一崭新领域的研究热情. 随着研究工作的深入开展, 人们的目光不再局限于光解水制氢这一体系, 而是投向了更广阔的天地. 在过去的近四十年里, 有关光催化的研究报道如雨后春笋般涌现出来。目前, 大多数的研究工作主要集中于降解水和空气中污染物等环境治理和改善方面, 太阳能的转化以及界面电子转移等电化学过程上。尽管如此, 将光催化用于特定的有机化合物的合成等方面已经得到了越来越多的关注。众所周知, 传统的有机合成不仅步骤繁琐, 而且所使用的氧化剂通常是一些具有毒性或者腐蚀性的强氧化剂。光催化反应将太阳光引入有机合成体系,无论从节能的角度还是环保的角度, 都无疑是一个重大的突破, 主要原因有以下三点: (1)太阳能是一种完全可再生的资源; (2)光化学激发所需要的条件比热催化所要求的条件要温和得多; (3)光化学激发为人们设计出更短的反应历程提供条件, 从而将副反应的发生减小到最小程度。 2.光催化原理光催化是光化学和催化科学的交叉点，一般是指在催化剂参与下的光化学反应。半导体材料之所以具有光催化特性，是由它的能带结构所决定。半导体的晶粒内含有能带结构，其能带结构通常由一个充满电子的低能价带（HD<8351KD3=，RS）和一个空的高能导带（E93=7E5693KD3=，>S）构成，价带和导带之间由禁带分开，该区域的大小称为禁带宽度，其能差为带隙能，半导体的带隙能一般为"+!!(+"8R。当用能量等于或大于带隙能的光照射催化剂时，价带上的电子被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上产生相应的空穴，即生成电子／空穴对。由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，在电场作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应，或者被表面晶格缺陷俘获。空穴和电子在催化剂内部或表面也可能直接复合［0］。因此半导体光催化关键步骤是：催化剂的光激发，光生电子和空穴的迁移和俘获，光生电子和空穴与吸附之间表面电荷迁移以及电子和空穴的体内或表面复合［%］。光催化反应的量子效率低是其难以实用化最为关键的因素。光催化反应的量子效率取决于电子和空穴的复合几率，而电子和空穴的复合过程则主要取决于两个因素：电子和空穴在催化剂表面的俘获过程；表面电荷的迁移过程。 非半导体光催化的过程更为复杂，以金属有机物催化剂为例，主要包括激发活化、配位络合、能量传递和电子传递。激发活化是指吸收光子能量后克服催化剂和反应物形成的活化能垒的过程，根据激发状态可将光催化分成多种类型，如反应物被光激发后在催化剂作用下引起的催化反应、由激发的催化剂所引起的催化反应等。配位络合对光催化是极有利的，反应底物络合于催化剂分子的空配位上形成络合物，能量传递与电子传递从分子间方式变为 分子内传递，减少了激发能的损失，提高了传递效率。光催化反应中，由于分子间的碰撞而
光催化技术在污水处理方面的应用 罗鸣 大学化学与化工学院 摘要：近年来，随着我国经济上的飞速发展，环境的污染也非常严重。国家相继推出政策不允许继续以牺牲环境为代价来谋取经济利益。因此，如何让环境恢复到原生态和保证现有的环境不被污染是现如今我们不得不面对的重要问题。其中水资源是人类赖以生存的根本，如何处理污水就成为了重中之重。光催化技术是近些年的新兴的技术，有良好的发展前景。由于TiO2有良好的光催化性质，在污水处理方面被广泛使用。本文就光催化技术的原理以及在各种污水处理方面的应用进行研讨。 关键词：光催化技术污水处理纳米TiO2 1.前言 随着世界工业化发展，水污染日益严重，水中的污染物也呈现出多样化的趋势，常见的污染物包括有毒重金属、自然毒素、药物、有机污染物等。常见的净化技术有氯气、臭氧和紫外线消毒以及过滤、吸附、静置等，但是这些方法对新生的污染物往往不是非常有效，并且可能导致二次污染。包括我国在世界围广泛应用的氯气消毒法，可能在水中生成对人类健康有害的高氯酸盐。臭氧消毒是比较安全的消毒方法，但是所需设备昂贵；而紫外线消毒法需要能源支持，并且日常的维护都需要专业的技术人员；吸附法一般需要消耗大量的吸附剂，使用过的吸附剂一般需要额外的处理。但是，随着对水污染的广泛关注，污水处理技术已经日益完善。由于光催化技术无污染、安全等特点，利用光催化技术处理与降解污染物已经成为了环境领域的研究热点。该技术可以不用另外的电子受体进行操作，操作的条件比较容易控制，结构也比较简单，氧化能力很强，同时还没有二次污染。它可以把水中包含的有机污染物完全的降解成为水或者二氧化碳等，把无机污染物被还原成了无害物或者被氧化。而且所需的光催化剂有无毒、廉价、稳定以及能够重复的使用等优点。 2.TiO 2 光催化机理 光催化技术是使用n 型的半导体为催化剂的，其中TiO2给我们的效果最好，因此成为了最受人们关注的光催化剂。 TiO2光催化的基本原理是：TiO2吸收一个等于或者大于它的带隙能量的光子，可以激发一个价带电子从它的价带跃迁至导带 , 从而产生电子（e－）和空穴（h+）对。如图 1 [1]所示，带有负电荷的电子和带有正电荷的空穴，可以与水以及水中的溶解氧(O2)、氢离子（H+）、氢氧根离子（OH－）发生反应生成氢氧自由基（·OH）、超氧自由基（O2·－）、单基态氧（1O2）和双氧水（H2O2），它们被统称为含氧自由基。此外为了降低电子空穴对的重新结合，一般采用向污水入氧气或者空气的方法，氧气能够迅速与电子反
2. TPD法应用实例 2.1金属催化剂 ?TPD法是研究金属催化剂的一种很有效的方法。 -可以得到有关金属催化剂的活性中心性质、金属分散度、合金化、金属与载体相互作用； ■结构效应和电子配位体效应等重要信息。
2.1.1 Interrupted TPD法研究金属催化剂的表面性质 金属催化剂（负载或非负载）的表面能量一般不均匀，存在能量分布（即脱附活化能分布）问题，下面介绍用Interrupted TPD （ITR-TPD）法求Ed分布。 方法的理论基础仍是Wagner Polanyi的脱附动力学方程, 其前提为过程的控制步骤是脱附过程。 当表面均匀（只有一个规范TPD峰）时, 2.1.1 Interrupted TPD法研究金属催化剂的表面性质
心1 ?g审］对亍作图得到一直线， ?从直线斜率可求出Ed， ?从截距可求出匕。 ?如果脱附峰是重叠峰或弥散峰，即Ed存在不同强度分布，这时可用下式来描述。 -d& d&(Ed) ^F=红^^严) ?p(E d)是脱附活化能的密度分布函数(Density Distribution Function of Activation Energy)。 ?下面介绍ME』的实验测定方法。
2.1.1.1实验条件的控制 ■在分析TPD曲线时，一定要排除再吸附、内扩散等的影响，如前所述可做如下实验。 ■改变催化剂质量W (0.15~0?05q)或载气流速Fc,如果TPD曲线的1^ 不随W^Fc的改变而改变，表磅再吸附现象不存在，否则可通过减少IV、加大Fc来摆脱再吸附的干扰。 ■改变催化剂的粒度d(0?5~0?25mm)和粉末催化剂做比较，如果两者的TPD曲线一样。表明实验摆脱了内扩散的干扰，否则要继续减小催化剂的粒度。 ■改变升温速率0,将低0和高0则得的TPD曲线做比较，如果在低0时测得的Ed值和高0时所得的样，表明实验已在动力学区进行。
光催化技术在环保中的应用 发表时间：2018-07-19T16:15:21.027Z 来源：《防护工程》2018年第6期作者：谢芳霞 [导读] 虽然光催化技术在环保方面展现出了优越的应用前景，但提高太阳能的利用率仍是我们继续努力的方向。 山西省工贸学校山西省 030021 摘要：光催化技术是处理环境中持久性有毒有机污染物的有效方法之一，该技术能够利用天然能源-太阳能作为激发源，且对许多有机及无机污染物有很好的降解作用，被广泛应用于环境保护方面。本文主要探讨了光催化技术在环境保护中的应用，希望能够为相关工作者提供思路和借鉴。 关键词：光催化技术；环境保护；应用 当今社会发展迅速，随之而来的能源短缺和环境污染问题愈演愈烈。为了解决日益凸显的环境问题，充分利用太阳能来缓解能源短缺危机，人们对光催化技术给予厚望。光催化技术因其反应条件温和、活性组分能量高、氧化反应彻底、工艺绿色环保而备受青睐，成为研究工作者的研究热点，目前主要应用于废水处理，空气净化，尾气处理等方面。 1光催化技术的光催化反应机理 光催化反应是利用洁净的光能和光催化剂同时作用下的一种化学反应。而半导体光催化剂由于其结构性能被广泛应用于光催化领域，半导体光催化材料具有不能叠加的能带结构，只有具有一个等于或大于禁带宽度能量的光照射到半导体时，才能激发价带上的电子（e-）跃迁至导带，使空穴（h+）在价带上产生，形成电子-空穴对。产生的电子空穴会向催化剂的表面发生迁移，与催化剂表面与吸附的反应物分别发生氧化还原反应，而在迁移过程中部分电子空穴对会在催化剂体内和表面发生复合，从而降低光催化反应效率。 因此光催化反应主要包括：1）光生电子和空穴对的产生；2）光生电子和空穴对的迁移和作用；3）光生电子空穴对的复合-体内复合和表面复合。为了降低电子和空穴对的复合率提高太阳能的利用率，研究者们已经提出各种方法，如：离子掺杂、贵金属负载、半导体复合等等，来提高太阳能的利用率。 2 光催化技术在废水处理中的应用 近年来，光催化应用技术研究迅速发展，该技术能够迅速的将有机污染物降解为小分子二氧化碳和水，以达到完全矿化之目的，该过程以清洁能源为能量来源，能耗低且无二次污染，是一种较为理想的废水处理技术。同时也可以利用光催化技术苯酚、多氯联苯、邻苯二酚等这些较为难降解的物质。 2.1染料废水处理中的应用 染料废水碱度高、包泽深、臭味大，并且未利用的染料分子随排放的废水进入水体，进而造成严重的环境污染，染料废水中有的还含许多致癌物质，如苯环、胺基、偶氮基团等，会对水生动植物造成严重的损害。研究表明常用的生物化学法对于水溶性染料的降解效率较低，半导体光催化处理技术为解决这一难题提供了一种行之有效的方法，并且取的了一定的成果，国内外多采用可重复使用的半导体光催化剂，以紫外光为激发光源，将有机染料分子降解为二氧化碳和水，大部分染料的去除率可高达90%以上。 2.2工业制药废水、医院污水处理中的应用 抗生素的广泛使用已经给环境造成了不容忽视的污染及危害。据报道，许多国家均在自然水体中检测到了抗生素的残留，污染源主要为工业制药废水、医院污水等。这些微量抗生素一旦进入水体中会严重毒害水生生物，同时还会刺激病原微生物产生抗药性，甚至通过食物链进入人体，从而对整个生态系统造成巨大影响。光催化技术在抗生素废水的处理中取得了较好的效果，目前有许多关于光催化降解抗生素的研究报道，降解的抗生素种类主要有四环素类、氟喹诺酮类、磺胺类、青霉素类、头孢类等。 2.3农药废水处理中的应用 农药废水中一般包括除草剂和杀虫剂残留物质，土壤中的农药残留随着雨水或灌溉水进入地下水或饮用水，其危害范围很广，由于在大气、土壤和水体中停留时间长，所以其分解去除备受人们的关注。研究表明利用光催化技术光催化降解敌敌畏，在短时间内就可以使敌敌畏降解完全，且无其它有害的中间产物的产生。 除此之外，光催化处理技术还可将表面活性剂、氟利昂、卤代物、含油废水中等有机污染物进行矿化，并且可以实现污水中的汞、铬、铅以及强氧化物等无机污染物向无毒物质的转化。 3 光催化技术在大气污染控制中的应用 3.1 氮氧化物的去除中的应用 今年来，我国北方的冬天犹如“烟雾”笼罩般不见天日，持续的、大范围的雾霾引起了全国人民及环保部门的高度重视。氮氧化物，简称NOx，主要指NO和NO2，是二次有机气溶胶形成的重要前驱之一。其中二次有机气溶胶在高浓度细粒子（PM2.5）的形成中占有很大的主导作用，而PM2.5的存在导致了北方持续“烟雾”笼罩的现象。为了降低NOx的污染，目前我国主要采取的是源头控制技术，随着社会迅速发展，我们更急需寻找一种一种新型的处理技术与源头控制技术相呼应来满足我国空气环境质量的要求。光催化技术以其独特的优势在氮氧化物去除方面具有巨大的应用前景。有研究者将光催化材料TiO2和混凝土混合，开展了涂覆有光催化涂料的人行道上NOx去除的实验，结果表明，在人工日光灯照射下，含有TiO2的水泥混凝土的NO催化转化率达到90%以上，大量的研究表明光催化技术对NOx的去除有良好的效果，为大气污染控制提供了良好的思路。 3.2二氧化碳的还原中的应用 据不完全统计2017年人类活动产生的二氧化碳排放总量达410亿吨，温室气体的大量排放是导致全球变暖的重要因素，为缓解全球升温带来的影响，碳排放峰值需要尽快到来，必须尽快控制二氧化碳的排放量。利用光催化技术将二氧化碳还原成碳氢燃料，不仅可以降低CO2在大气中的排放浓度，还可将 CO2 转化为烷烃、醇或其它有机物质，直接利用太阳能无需耗费其它能源来实现碳材料的再循环使用。光催化还原CO2为温室气体减排提供了一个新途径，是科学家们拯救地球的一种比较理想的方案，同时该新型清洁可持续发展技术对保护环境、推动社会经济及社会可持续发展意义深远。 总结： 半导体光催化技术是一种具有广阔应用前景的绿色环境治理技术，近年来，光催化技术在环保领域的应用引起学者们的广泛研究并且
程序性能数据获取与分析技术 *车永刚1 王正华1 李晓梅2 （1国防科大并行与分布处理国家重点实验室 长沙 410073 2怀柔装备技术指挥学院 北京 101416） *light_new@https://www.doczj.com/doc/777367837.html, 摘要分析比较了已有的各种程序性能获取与分析技术，重点考察了使用硬件计数器来获取性能数据的技术，并介绍了微机上可用的两种工具——Vtune和PAPI。 关键词性能数据获取；硬件计数器；Profiling 1．前言 应用程序质量好坏的一个重要指标是它在目标计算机上的性能。高性能不仅意味着问题求解时间的减少和开销的节约，还使某些对时间紧迫的任务变得可能。因此，应用程序实际性能的提高是人们非常关心的问题，大规模科学计算程序更是需要针对目标平台进行高度的性能优化。 现代高性能微处理器广泛采用多流出、深度流水、乱序执行、自动动态前瞻（speculation，或称推测执行）等技术，再加上多级存储层次的使用，大大提高了性能。但是程序实际获得性能与机器峰值性能之间却相差很远。实际上，硬件优化的范围还很有限，更加高级和稳定的优化来自优化编译器，而编译器优化有赖于精确的轮廓（profile）信息来验证变换的代码，需要更加高级的性能数据获取与分析工具[1]。正是随着一些高级性能分析工具的出现，使得一些高级的性能优化技术能够实现，如动态优化（Dynamic Optimization）[2]等。 一般来说，性能分析工具应该能回答或帮助程序员回答以下问题[3]： （1） 程序性能如何？即对程序性能的总体评价。 （2） 程序在性能方面的主要问题在哪里？将性能问题与程序单元（函数、循环或者基本块、指令地址等）相关联，即性能瓶颈的定位。 （3） 引起程序性能瓶颈的主要原因何在？找准原因，才能对症下药。 本文主要探讨获取性能数据的各种方法与系统，并重点介绍了Wintel平台上可用的上两个工具：Vtune和PAPI，并就它们的使用作了一些研究。 2．性能数据获取与分析技术 2．1 静态分析 静态分析就是从源程序出发，结合目标计算机的体系结构进行分析，预测程序的性能。这种方法的代表有： Cache不命中方程（Cache Miss Equation，CME）[4]：Princeton大学的Somnash Ghosh等提出，他们从源程序出发，结合存储层次模型参数，得到一组丢番图方程，求解之得到循环嵌套的cache不命中次数等指标。他们将这种方法应用于循环置换、数组Pad和循环分块等优化方法选择及参数选取中。 Modal性能模型[5]：这种模型基于对Cache和TLB行为的静态统计分析程序的存储性能，并用于指导对C与Fortran程序的bucket分块优化。 Pure-C 开销模型[6]：由Katajainen等提出，开始只是简单地统计程序中的各种指令操作来估计程序的执行时间。经过Bojesen、Katajainen、Mortensen等人的精化，能够预测cache不命中和分支预测错误数[7]。 此外，Xavier Vera等也提出了基于分析的方法来预测cache命中率[8]，对Spec95中的applu 程序，其cache命中率预测取得了较好的准确性。Hanlon等建构了一个在矩阵相乘期间的cache
光催化技术的简述 摘要：随着社会的发展，高楼大厦也越来越多，擦窗工也成了一项高危职业。然而光催化技术就能实现自我清洁。当一定波长的光照射到光催化剂上时，光催化剂的价带电子发生带间跃迁,从而产生光生电子和空穴。此时吸附在光催化剂表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能将绝大多数的有机物氧化至最终产物CO2和H2O,甚至对一些无机物也能彻底分解。 关键词：半导体、光催化技术、自我清洁 1.去除有机物的传统方式 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化。因此在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面应用较广。但催化燃烧法也有一定的缺点。催化燃烧装置的内部温度高，耗能大，并且有一定的危险。 化学氧化法也是传统去除有机物的一种应用很广的方法。其原理是就是用强氧化剂对目标物进行氧化，从而达到去除有机物的目的。这种方法反应温和容易控制，但是反应效率不高，并且强氧化剂价格昂贵，无法大量使用。 生物降解法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。通过人为的创造适于微生物生存和繁殖的环境，使之大量繁殖，以提高其氧化分解有机物的效率。其缺点是微生物对环境要求高，并且生物降解法往往不能直接去除有机物，必须经过其他工艺后，才能达到标准。 2.光催化技术简述 正是因为传统去除有机物的方式多多少少存在一些缺点，半导体光催化技术作为一种新型的环境治理技术，在有机物降解方面展示了广阔的应用前景。 2.1光催化剂 2.1.1导体、半导体和绝缘体 按固体能带理论,物质的核外电子有不同的能量。根据核外电子能级的不同，把它们的能级划分为三种能带：导带、禁带和价带。 在禁带里，是不允许有电子存在的。禁带把导带和价带分开，对于导体，它的大量电子处于导带，能自由移动。在电场作用下成为载流子。因此，导体载流子的浓度很大，能导电。 对绝缘体和半导体，它的电子大多数都处于价，。不能自由移动。但在热、光等外界因素的作用下，可以使少量价带中的电子越过禁带，跃迁到导带上去成为载流子。 绝缘体和半导体的区别主要是禁的宽度不同。半导体的禁带很窄，因此电子获得能量越迁到导带就相对容易，在外在电场的作用下可以形成电流。 而绝缘体的禁带宽，电子获得能力越迁到导带的难度就大。因此。绝缘体的载流子的浓度很小，不能够导电。实际绝缘体里，导带里的电子不是没有，并且总有一些电子会从价带跃迁到导带，但数量极少，所以在一般情况下可以忽略在
TiO2光催化反应器简介 摘要：国内外有关光催化反应器的研究已开展多年，但在我国此类反应器主要处于基础和应用基础方面。本文简单介绍了光催化反应器的反应原理、分类及其走向工业应用中存在的一些制约因素，并对此问题的解决提出了几点建议。 关键词：光催化反应原理分类建议 Abstract: the research about photocatalytic reactor has been conducted for many years, but in china, it`s study mainly remain in the field of basic and basic application. This paper provides a brief introduction of the reaction principle, categories and the defects which limited the photocatalytic reactor from industry application. And then, to solve this problem, some suggestion has been pointed out. Key words: photocatalytic principle of reaction category suggestion 1、光催化技术的前沿性 科学技术的飞速发展给人类提供了丰富的物质财富。20世纪初随着第二次科技革命的爆发，现代工业迅速崛起，为满足人类日益增长的物质需求，化工产业的发展蒸蒸日上。毫不夸张的说，现如今人类的生活处处皆化工，小到人们的日常生活，大到航天工程的实施，化工产业已成为当今人类社会进步 的重要支撑。然而发展是人类开发 利用自然的过程，所以不可避免的 带来了环境的污染问题。特别是我 国这样的制造业大国，生产过程中 大量废弃物的排放已使严重的环境 污染和生态破坏有目共睹。至今， 环境问题正危及着我国国民的生存 安全，因此节能减排、环境友好型的环保理念已引起各行各业人士的高度重视。面对巨大的工业需求，如何能将污染降到最低，走可持续发展的成产模式？这对化工行业提出了严峻的考验。既然污染是不可避免的，那就要在污染物的处理方面着手，彻底、高效、清洁地根治环境污染，传统的处理方法并不能彻底地降解污染物，也容易造成次生污染，并且能耗高、适用范围窄[1]，大多数处理方法仅针对于特定的污染燃物范有效。近些年以来，为攻克此领域面临的各种难题，光催化技术应运而生。光催化技术是一种集高效节能、操作简便、反应条件温和等多项优势于一身的污染物治理技术。从生态学上讲，光催化技术实现了将大量有机污染物降解为CO2和H2O，继而被植物体利用，完成了物质的循环，如图1所示[2]。所以光催化技术正是当前时代所急需的一项高新技术。 2、光催化技术原理 光催化技术是一种利用新型的复合纳米高科技功能材料的技术。现今的光催化剂以TiO2为主，当紫外线光源在反应器内部持续照射时，依据半导体的特性，其价带上的电子吸收光子能量后跃迁到导带上，电子—空穴对可将吸附在催化剂表面的羟基或水还原为(HO?)[3]，同时将氧分子还原为超氧阴离子(?O2-)，它也可以与水中无机离子或部分有机物反应生成(OH?)，羟基自由基具有较高的氧化还原电位，能无选择地将水中难降解的污染物氧化为水、二氧化碳等无机小分子。[4-7] 3、光催化反应器的分类
第七讲程序升温分析技术在催化剂表征中的应用 https://www.doczj.com/doc/777367837.html,/viewthread.php?tid=6492 多相催化过程是一个极其复杂的表面物理化学过程，这个过程的主要参与者是催化剂和反应分子，所以要阐述某种催化过程，首先要对催化剂的性质、结构及其与反应分子相互作用的机理进行深入研究。分子在催化剂表面发生催化反应要经历很多步骤，其中最主要的是吸附和表面反应两个步骤，因此要阐明一种催化过程中催化剂的作用本质及反应分子与其作用的机理，必须对催化剂的吸附性能（吸附中心的结构、能量状态分布、吸附分子在吸附中心上的吸附态等）和催化性能（催化剂活性中心的性质、结构和反应分子在其上的反应历程等）进行深入研究。这些性质最好是在反应过程中对其进行研究，这样才能捕捉得到真正决定催化过程的信息，而程序升温分析法（TPA T）则是其中较为简易可行的动态分析技术之一。当然除TPAT技术之外，还有原位红外光谱法（包括拉曼光谱法）、瞬变应答技术以及其它原位技术均可以在反应或接近反应条件下有效地研究催化过程。 程序升温分析技术（TPAT）在研究催化剂表面上分子在升温时的脱附行为和各种反应行为的过程中，可以获得以下重要信息： l表面吸附中心的类型、密度和能量分布；吸附分子和吸附中心的键合能和键合态。 l催化剂活性中心的类型、密度和能量分布；反应分子的动力学行为和反应机理。 l活性组分和载体、活性组分和活性组分、活性组分和助催化剂、助催化剂和载体之间的相互作用。 l各种催化效应——协同效应、溢流效应、合金化效应、助催化效应、载体效应等。 l催化剂失活和再生。 程序升温分析技术具体、常见的技术主要有： u程序升温脱附（TPD） 将预先吸附了某种气体分子的催化剂在程序升温下，通过稳定流速的气体（通常为惰性气体），使吸附在催化剂表面上的分子在一定温度下脱附出来，随着温度升高而脱附速度增大，经过一个最大值后逐步脱附完毕，气流中脱附出来的吸附气体的浓度可以用各种适当的检测器（如热导池）检测出其浓度随温度变化的关系，即为TPD技术。 u程序升温还原（TPR） 程序升温还原（TPR）是在TPD技术的基础上发展起来的。在程序升温条件下，一种反应气体或反应气体与惰性气体混合物通过已经吸附了某种反应气体的催化剂，连续测量流出气体中两种反应气体以及反应产物的浓度则便可以测量表面反应速度。若在程序升温条件下，连续通入还原性气体使活性组分发生还原反应，从流出气体中测量还原气体的浓度而测定其还原速度，则称之为TPR技术。 u程序升温氧化（TPO） 与TPR类似，连续通入的反应气若为氧气，即为程序升温氧化技术（TPO）。 u程序升温硫化（TPS） 程序升温硫化（TPS）是一种研究催化剂物种是否容易硫化的有效和简便方法。 u程序升温表面反应（TPSR）