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浪迹红尘

新虫 (初入文坛)

[交流] 光催化是伪科学? 已有20人参与

近期公司最近从新加坡引进一台污水处理实验设备,前边是陶瓷膜,后边是光催化,紫外光和二氧化钛,功率约500W。做了几天实验,发现处理效果并不怎么样。加进去1L污水(COD约10000),稀释100倍,处理一整天还不达标。
然后就对光催化处理污水的意义产生了怀疑。个人分析如下:
    COD是污水中有机物被氧化的氧当量,使COD降低,归根到底是使污水中的有机物被氧化。而氧化污染物需要的氧是来自于水的。即二氧化钛在紫外光照射下产生了O或OH和H,O和OH去氧化污染物生成CO2,H生成H2逸出。
    表面上看来是光催化氧化分解有机物,释放H2,但我认为此过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。按此理论,氧化 COD10000的污水1L,则需氧10g,即0.315mol,
    根据能量守恒定律,光催化水反应H2O → H2+1/2O2   △H=285.8KJ/mol
假设中间没有能量损耗,产生0.315mol的O2,需耗能178KJ。
而O和OH的能级比O2要高,所以耗能肯定高于178KJ,转化为电能约为0.05kW.h。
处理1t的COD10000的污水,则耗能50kWh。
     这都是理论值,考虑光电转换效率、紫外光催化效率等等,处理1t污水肯定要上百度电了,生化法处理才十几块钱1t,所以个人认为用人工光源处理污水,是个伪命题。
     关于会员cs340824提出的,可以通过鼓入空气,使光催化直接利用O2,降低能耗。理论上是可以的,但实际操作我认为无法实现(大量气泡会使紫外光折射损耗)。
     才疏学浅,非专业人士,欢迎大家讨论。
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houjt1987

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liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖,欢迎常来交流 2014-09-22 19:08:11
光催化除了搞点理论研究玩下,发点高影响因子的论文自娱自乐,写下基金做做研究,其他的一无四处。
继续努力。。。。
9楼2014-09-22 14:58:10
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fatewu

主管区长 (文坛精英)

小木虫浪漫体验师~\(^o^)/~

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liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖,欢迎常来交流 2014-09-20 13:18:19
就是因为光催化发展不够,只能到这样,所以还需要继续发展研究呀
【化学化工区欢迎您,小晨欢迎您~\(^o^)/~】何以飘零去,何以少团栾,何以别离久,何以不得安~\(^o^)/~走自己的路,相信一切皆有可能!
4楼2014-09-20 10:03:59
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mowenlongch

木虫 (正式写手)

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liwentao2010: 金币+2, 谢谢回帖,欢迎常来交流 2014-09-22 19:09:00
首先得搞清楚什么是科学,科学包括哪些要素,然后在根据光催化是否具备成为“科学“的条件,最终才能说光催化是不是科学。
生生不息,奋斗不止,虚而有节,临危不乱。
12楼2014-09-22 16:36:10
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llm3136

木虫 (小有名气)

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liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖,欢迎常来交流 2014-09-20 13:18:49
个人感觉,单纯的光照二氧化钛是没有氢气产生的,不能分解水,只是半导体激发后的电子是与氧气反应产生超氧基,空穴直接参与有机物的氧化,或者与氢氧跟反应生成羟基自由基。自由基与污染物反应,想产氢或产氧,必须添加牺牲剂,或者光电催化。

[ 发自小木虫客户端 ]
6楼2014-09-20 12:03:41
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cs340824

铜虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
光催化处理污水,从成本上讲目前还不占有优势,其中也还存在许多工程问题。但也不能因此将其定义为伪科学,这和水变成油是两码子事。光催化处理废水的实际大规模化应用确实还有许多路要走,但据我所知,光催化在气相污染物的处理方面已经有部分产品已市场化,如空气净化器。现在给光催化下定义还早了点,一百多年前火车刚出来时,还跑不过马车呢。

PS:人工光源从成本上讲确实不划算,但光催化从理论上讲可以用太阳光做光源的。
15楼2014-09-22 20:23:55
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战神丘比特

铜虫 (著名写手)


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引用回帖:
9楼: Originally posted by houjt1987 at 2014-09-22 14:58:10
光催化除了搞点理论研究玩下,发点高影响因子的论文自娱自乐,写下基金做做研究,其他的一无四处。

为什么,现在研究可见光的也有啦,为什么都对光催化这么偏见呢?那什么不是为了发文章呢,那个研究是可以直接用的呢?
有梦想,坚持做,积极向上,相信自己,奔跑吧,战神!
16楼2014-09-22 20:43:43
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ruixue_hi

新虫 (小有名气)


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大家都知道,你才知道呀?
诚聘写作精英
5楼2014-09-20 11:33:14
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普通回帖

351

铁杆木虫 (知名作家)

研发高手

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liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖,欢迎常来交流 2014-09-20 13:17:59
看了你的这个帖子,以前也研究过光催化,一点不靠谱,后来换了方向,搞工业催化。
2楼2014-09-20 09:21:11
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笋之未长

新虫 (正式写手)

有意思
3楼2014-09-20 09:49:15
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北野书生

铁杆木虫 (著名写手)

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liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖,欢迎常来交流 2014-09-22 19:08:31
哥,太阳能才是目标

[ 发自小木虫客户端 ]
7楼2014-09-20 12:10:34
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zxf984

至尊木虫 (文坛精英)

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liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖,欢迎常来交流 2014-09-22 19:08:21
呵呵!实验理论和工程差距是很大的!不然收益也就不会那么大了!

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
8楼2014-09-22 08:51:08
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可可西里

木虫之王 (文学泰斗)

甾体者说


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催化剂的定义是什么?  楼主需要查一下
求助文献下载后,及时评分和EPI。
10楼2014-09-22 15:45:01
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