《光催化與制氫技術(shù)》教學(xué)大綱

1、光催化與制氫技術(shù)課程教學(xué)大綱（總學(xué)時(shí)數(shù)：32，學(xué)分?jǐn)?shù)：2）一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)（一）性質(zhì)：本課程是新能源科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課。（二）目的：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生獲得光催化與制氫方面的基本理論、基本知識(shí)和方法。（三）任務(wù)：1掌握TiO2懸浮液在光激發(fā)條件下的吸附容量測(cè)定方法。2了解多相光催化方法處理水中重金屬污染物Cr、Hg、Au和Pb的方法。3掌握可見(jiàn)光分解水的基本原理。4掌握太陽(yáng)光激發(fā)多相光催化反應(yīng)器的基本原理和發(fā)展動(dòng)態(tài)。5培養(yǎng)光催化技術(shù)的基本實(shí)驗(yàn)技能。二、課程基本內(nèi)容和要求（一）TiO2懸浮液在光激發(fā)條件下的吸附容量測(cè)定1教學(xué)內(nèi)容TiO2光誘導(dǎo)表面性能變化、光致吸附性能測(cè)

2、定2基本要求了解TiO2光誘導(dǎo)表面性能變化與光致吸附性能測(cè)定（二）多相光催化方法處理水中重金屬污染物Cr、Hg、Au和Pb1教學(xué)內(nèi)容熱力學(xué)原理和變化途徑、重金屬污染物Cr、Hg、Au和Pb2基本要求了解熱力學(xué)原理和變化途徑（三）鐵離子輔助光催化礦化苯酚的反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)模擬1教學(xué)內(nèi)容CREC中使用的實(shí)驗(yàn)方法、鐵離子輔助光催化礦化苯酚及其中間產(chǎn)物、動(dòng)力學(xué)模擬：非輔助型和鐵離子輔助光催化氧化苯酚2基本要求了解動(dòng)力學(xué)模擬以及鐵離子輔助光催化礦化苯酚的中間產(chǎn)物（四）可見(jiàn)光分解水：基本原理和光催化劑研究進(jìn)展1教學(xué)內(nèi)容光電化學(xué)分解水、分解水的可見(jiàn)光光催化劑(可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)的光催化水分解)2基本要求了解光電化學(xué)

3、分解水與分解水的可見(jiàn)光光催化劑（五）光催化水凈化反應(yīng)器構(gòu)筑：實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)模擬1教學(xué)內(nèi)容宏觀動(dòng)力學(xué)研究、2光反應(yīng)器設(shè)計(jì)和發(fā)展中的主要挑戰(zhàn)2基本要求了解宏觀動(dòng)力學(xué)的有關(guān)研究、了解光反應(yīng)器設(shè)計(jì)和發(fā)展中的主要挑戰(zhàn)（六）太陽(yáng)光激發(fā)多相光催化反應(yīng)器的進(jìn)展和模擬1教學(xué)內(nèi)容光激發(fā)光催化反應(yīng)器、化反應(yīng)器中的輻射傳遞、P1近似2基本要求了解太陽(yáng)光激發(fā)光催化反應(yīng)器的基本概念、了解光催化反應(yīng)器中的輻射傳遞（七）用于高級(jí)氧化過(guò)程的大型光反應(yīng)器1教學(xué)內(nèi)容存在輻射吸收和反射的器壁型光反應(yīng)器的放大、存在輻射吸收的均相光化學(xué)反應(yīng)器的放大、存在輻射吸收和散射的多相光催化反應(yīng)器的放大2基本要求了解存在輻射吸收和反射的器壁型光反應(yīng)

4、器的放大（八）光催化處理空氣中的污染物：從基本原理到反應(yīng)器1教學(xué)內(nèi)容光催化處理的空氣類(lèi)型、光催化凈化空氣的基本原理、目標(biāo)污染物類(lèi)型、空氣凈化器：工作方式、空氣凈化器類(lèi)型、目前存在的問(wèn)題和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)2基本要求了解光催化凈化空氣的基本原理以及空氣凈化器工作方式三、學(xué)時(shí)分配表序號(hào)內(nèi) 容講授實(shí)驗(yàn)小計(jì)1TiO2懸浮液在光激發(fā)條件下的吸附容量測(cè)定2242多相光催化方法處理水中重金屬污染物Cr、Hg、Au和Pb443鐵離子輔助光催化礦化苯酚的反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)模擬444可見(jiàn)光分解水：基本原理和光催化劑研究進(jìn)展445光催化水凈化反應(yīng)器構(gòu)筑：實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)模擬2246太陽(yáng)光激發(fā)多相光催化反應(yīng)器的進(jìn)展和模擬447用于高級(jí)氧化過(guò)程的大型光反應(yīng)器448光催化處理空氣中的污染物：從基本原理到反應(yīng)器44合 計(jì)28432四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)數(shù)1TiO2懸浮液在光激發(fā)條件下的吸附容量測(cè)定內(nèi)容：測(cè)定在光激發(fā)條件下TiO2懸浮液的吸附容量要求：掌握基本的測(cè)定方法22光催化水凈化反應(yīng)器構(gòu)筑內(nèi)容：構(gòu)筑光催化水凈化反應(yīng)器要求：掌握光催化水凈化反應(yīng)器的基本構(gòu)造方法2合 計(jì)4五、有關(guān)說(shuō)明（一）先修課程半導(dǎo)體物理 工程化學(xué)（二）教學(xué)建議1提倡改革教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，如CAI課件、電子模型、電子掛圖等。2加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，保證學(xué)生