Materiales catalíticos sinérgicos de iones de fotones
(Academia China de Ciencias de Materiales de Construcción, Beijing 100024)
1. Introducción al contenido
Desde que A. Fujisima et al. semiconductor TiO2 Posteriormente, se estudió más a fondo la fotocatálisis en condiciones de luz visible con longitudes de onda inferiores a 500 nm. Inicialmente se utilizó para materiales antibacterianos, materiales de purificación de aire y tratamiento de aguas residuales, pero no se puede utilizar para producir energía como el H2 y el efecto no es ideal. Por ello, los autores propusieron la fotocatálisis multibanda de dióxido de titanio y tierras raras variables. Este proyecto simula el mundo natural y utiliza la naturaleza de longitud de onda completa de la luz solar, las características de las tierras raras que contienen th, las tierras raras variables y los materiales fotocatalíticos de TiO2 para estudiar reacciones sinérgicas entre fotones y iones y explorar el mecanismo de reacción catalítica de fotones y sus perspectivas de aplicación. .
(1) Preparación de material armonioso de iones de fotones
El material está compuesto de tierras raras variables y óxido semiconductor que contiene 0,5 % de Th, y la fórmula molecular es Th-Re3+, 4. +/( metro segundo). Entre ellos, re3+ y re4+ están compuestos de cerio trivalente y cerio tetravalente, M es montmorillonita, B es nano-TiO2 o ZnO, y la dosis de radiación es de 9 μ Gy/h.
(2) Luz - Mecanismo de reacción cooperativa de iones
Los rayos gamma emitidos por la desintegración gamma son fotones. Cuando los fotones se transmiten a moléculas o átomos de una sustancia, se crean electrones, iones y moléculas excitadas en la sustancia. Producen rápidamente radicales libres y moléculas neutras mediante reacciones de ruptura de enlaces químicos y disociación de iones. Cuando los fotones penetran en O2 y H2O, en ellos se generan electrones, iones o radicales libres. La energía de un fotón puede dividir una molécula de agua y producir una cierta cantidad de electrones.
2. Aplicación de catálisis fotónica y materiales sinérgicos
Se pueden aplicar diversas reacciones catalíticas de fotones e iones bajo la acción de electrones e iones en muchos aspectos:
1) Mejora la vitalidad: la carga negativa (proteína e+) promueve el metabolismo; Ca2++2e → Ca se deposita en los huesos para mejorar la condición física.
2) Reduce los radicales libres y retrasa el envejecimiento.
3) El agua activada y el agua saludable (agua alcalina) son esterilizantes y antibacterianos; la reducción del agua alcalina puede eliminar el óxido.
4) Activar el aire.
5) Purificar el aire.
6) Fortalecer la fotosíntesis y favorecer el crecimiento de las plantas: 2h2o+hυ→ O2+4h+4e.
CO2+O2+4H++4e→C(H2O)+O2
7) Preactivar aceite y aire para ahorrar energía y reducir residuos:
CmHnOp+hυ→(CmHnOp)++e
8) produce hidrógeno y oxígeno.
Como se puede ver en lo anterior, las tecnologías de fotones, electrónicas y de iones se pueden aplicar a la purificación del aire, materiales antibacterianos, materiales para la salud y materiales energéticos.
Tres. Identificación, premios y patentes
El proyecto obtuvo el segundo premio del Premio Nacional de Invención Tecnológica 2004. Sobre la base de "materiales funcionales antibacterianos, purificadores de aire y generadores de iones negativos", estudiar más a fondo su mecanismo de acción, mejorar su rendimiento y proponer sus perspectivas de aplicación en otros campos.