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科研开发
化工中间体 Chennical Intermediate
纳米TiO,光催化在废水处理中的应用
李俊妮
(中北大学化工与环境学院，山西太原030051)
2012年第02期
摘要：光蕴化技术是一种新兴的高效节能现代废水处理技术，目前还处于实验室研究阶段。本文综述了纳来T0,光望化降解机理：并讨论了催化剂题轻度、PH值、表面改性、载体、外加氧化制对其光能化落性的影响：经后对纳来TO，在降解有机废水和无机废水、自来水净化等方面的应用进行了评述；最后指出了目脂缩来T0,在应用领域中存在的不足，并展重了合成出对可见光有高响应率的光链化剂以及和传统污水处理技术相结合的发展前景。
关健调：光催化二氧化伙影响因索度水处理
中图分类号：X703
1引言
文献标识码：A
工业废水中含有许多对人体有害的物质，如有机磷农药、芳香族胺基化合物、氯系溶剂(二氯乙烯、三氯乙烯等)、苯系溶剂及醛、酮等，对人体的毒害很大。传统的水处理方法如吸附法、混凝法、活性污泥法等在实际处理过程中存在着一定的围难，效果不理想，因此急需寻找一种经济、有效的方法以进一步降解传统方法处理后水中残留的污染物。
1976年，J.H.Cary等人对多氯联苯的光催化研究发现，在TiO,的浊液中浓度为50ug/L的多氯联苯经0.5h的紫外线照射，反应物即可全部脱氯"。此后，光催化降解技术尤其是纳米TiO,光催化氧化法作为一种水处理技术，引起了各国众多研究者的广泛重视。王怡中、王九思等人23研究了染料废水中甲基橙、活性艳红X-3B 以纳米TiO,为催化剂进行光降解脱色，甲基反应 10min，脱色率达97.4%；活性艳红X-3B在充氧条件下光照1h降解率可达98%。樊彩梅人等研究了纳米Ti0,对水中腐植酸(HA)的降解情况"。付宏样等人"在研究光
作者简介：李俊就（1987-），女，在读研究生。从事化学工程与工艺领
域的研究，主要研究方向：超重力场中的多相流传质与化学反应。万方数据
文章编号：T16728114(2012)0204806
催化还原水中重金属离子时发现，在度水pH为2.5的体系中光照1h后，Cr的还原率达85%。R.W.Mattews等人围对水中34种有机污染物进行处理研究表明，光催化降解技术具有常温常压下就可以进行，能彻底破坏有机物、无二次污染、费用较低等优点。至今，已发现有 3000多种难降解的有机化合物可以在紫外线的照射下通过TiO,迅速降解，特别是当水中有机污染物浓度很高或用其它方法
很难降解时，这种技术有着更明显的优势。 2纳米TiO,光催化降解机理
光催化纳米材料大多是金属氧化物戴蔬化物等半导体材料，具有特殊的电子结构。与金属相比，半导体的能带是不连续的，在填满电子的低能价(Valence Band，VB)和空的高能导带(ConductionBand，CB)之间存在一个禁带，当它们受到能量大于带隙能量的光照射时，处于价带上的电子被激发到导带上，在导带上生成高活性电子(e-)，价带上生成带正电荷的空穴(h+)，从而在半导体表面生成具有高活性的电子-空穴对。纳米TiO,光催化降解污染物的机理见图1"。
对于光催化反应，捕获光激发产生的空穴，并与给体或受体发生作用才是有效的，而且光激发产生的电子和空穴的复合在10-9s甚至10-12s内就可以发生。