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光催化是伪科学？ 已有20人参与
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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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16楼2014-09-22 20:43:43
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铁杆木虫 (知名作家)
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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
fatewu
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