一种利用流动三相界面光催化氧还原制备过氧化氢的方法及微流控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种利用流动三相界面光催化氧还原制备过氧化氢的方法及微流控制系统。所述方法包括以下步骤：1)在多孔疏水基底的一个表面涂覆光催化剂，获得光催化气‑固‑液三相界面；2)使光催化气‑固‑液三相界面涂覆有光催化剂的一面与流动水接触，另一面与含氧气体接触，在紫外光照射下，进行光催化氧还原反应。该方法可有效抑制紫外光照射对过氧化氢的分解，进而实现高效稳定的过氧化氢生产；与传统的三相界面系统相比，流动三相界面在不使用任何牺牲剂或添加剂的前提下，就可得到较高的过氧化氢产率，且在紫外光长时间照射下活性没有明显下降。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光催化生产过氧化氢。更具体地，涉及一种利用流动三相界面光催化氧还原制备过氧化氢的方法及微流控制系统。

技术介绍

1、化学反应的研究多集中在材料制造方面，但了解化学反应的局部环境也很重要，包括反应物(氧气和水)的界面传质和合成的过氧化氢。众所周知，气相中氧气的扩散系数(～0.2cm2s-1)比液相中的氧气高约四个数量级，这使得气相氧气成为生产过氧化氢的更有希望的来源。开发光催化和电催化的气-液-固三相系统受到了广泛关注，三相系统的光催化过氧化氢生产活性远高于液固两相系统，这是由于从气相中快速供应氧气而不是从液相中提供溶解氧。然而，先前开发的三相系统的光催化反应很快达到平衡，过氧化氢的产率在几个小时内急剧下降，光生空穴的积累受到抑制，虽然添加牺牲剂(如甲醇)可以提高初始生产率，但长期运行仍难以避免过氧化氢产率的下降。此外，过氧化氢在辐照条件下的自发分解(尤其是高浓度过氧化氢)可能是影响过氧化氢光合作用的表观光催化效率和稳定性的另一个重要障碍。最近的研究发现，三相光催化系统中的光热效应比双相系统中的光热效应要显着得多，这表明在长波长照射下，三相界面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用流动三相界面光催化氧还原制备过氧化氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流动水的流速为0.5mL·min-1-5.0mL·min-1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光催化剂为TiO2、BiVO4、g-C3N4或Au中的一种或几种的任意比例的组合物；优选为Au和TiO2的组合物。

4.一种利用流动三相界面光催化氧还原制备高浓度过氧化氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述流动水的流速为0.5mL·min-1-5.0mL·mi...

【技术特征摘要】

1.一种利用流动三相界面光催化氧还原制备过氧化氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流动水的流速为0.5ml·min-1-5.0ml·min-1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光催化剂为tio2、bivo4、g-c3n4或au中的一种或几种的任意比例的组合物；优选为au和tio2的组合物。

4.一种利用流动三相界面光催化氧还原制备高浓度过氧化氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述流动水的流速为0.5ml·min-1-5.0ml·min-1；

6.一种生产过氧化氢的微流控制系统，其特征在于，包括气体腔，反应腔和紫...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁锐，黄慧宁，施润，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：