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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 理论交流 » 光催化是伪科学？
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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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1楼 2014-09-20 09:03:06
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

houjt1987

木虫 (小有名气)
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liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎常来交流 2014-09-22 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。
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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
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【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。
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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。

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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。
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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？
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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)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
大家都知道，你才知道呀？
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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。
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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
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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

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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 ]
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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
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
催化剂的定义是什么？  楼主需要查一下
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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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