光催化氧化技术在水处理应用中的研究进展

《光催化氧化技术在水处理应用中的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、川、创fN科K硝}l圆●●∞麓光催化氧化技术在水处理应用中的研究进展曹翔宇张力(郑州大学环境技术咨询工程公司，河南郑州450000)【摘要1光催化氧化技术是一种新兴发展起来的污染治理技术，具有降解彻底、无二次污染、低能耗以及无选择矿化等特点而受到世人的关注。本文介绍了光催化氧化的基本原理，综述了其在废水处理中的应用。并对其研究进展和应用前景进行了展望。[关键词】光催化氧化，水处理，展望【中图分类号】X703【文献标识码】A随着科技的高速发展和人类文明的进e一+02—O一剂，来处理酸性红114染料废水，表明纳米步，各种环境污染问题越来越严重，其中水0一+H—}H02·TiO2

2、负载量为质量分数为10％时废水的污染问题也随着社会和经济的高速发展而2H02—'02+H202脱色率较高，并且其光催化降解反应符合日益突出。光催化氧化技术(Photocata．H202+0一—}H0·+OH一+02动力学一级方程。1yticOxidation)作为一种高级氧化水处理通过NaY型分子筛负载Fe3+制备异2光催化氧化法在水处理中的研技术弓l起了广泛重视。光催化剂在光照的相Fenton催化剂(FeY)，采用FeY在可见光究进展条件下能够产生强氧化性的自由基，该自(A>420nm)照射下研究其降解染料罗丹由基能彻底降解几乎所有的有机物，并最2．1光催化氧化法处理废水

3、中的有明B(RhB)和2，4一二氯苯酚(DCP)，结果终生成Iq0、CO等无机小分子，加上光催机污染物表明，RhB／FeY／H202体系在可见光照射下化反应还具有反应条件温和，反应设备简随着难降解有机物在空气和废水中含能有效地降解RhB，反应270min，RhB的单，二次污染小，操作易于控制，催化材料量的持续增长，已严重威胁着人类的健脱色率达到100％，TOC去除率达75．6％，易得，运行成本低，可望用太阳光为反应光康。从而引起了人们的高度重视。为了降DCP／FeY／H202体系在可见光照射下，反应源等优点，因而近年来受到广泛关注。解这些污染物，研发新型、环境友好型的降15

4、0min，DCP的降解率可达81．0％。解方法势在必行。光催化氧化法被应用于2．2光催化氧化法处理废水中的无1光催化降解水中污染物的作用原理气相和液相中一些难降解污染物的治理研机污染物光催化降解技术中，通常是以TiO等究中，并取得了显著的效果。根据已有的Fu—ShenZhang和HideakiItoh进行了电子导电型半导体氧化物为催化剂，Ti0研究工作，发现卤代脂肪烃、卤代芳烃、有光催化氧化亚砷酸盐并且将砷酸盐从水中的光催化反应机理可以用能带理论来解机酸类、硝基芳烃、取代苯胺、多环芳烃、杂去除的研究，试验采用了氧化铁一二氧化释，这些半导体粒子由于其空间限制，它的环化合物等都

5、能被有效地进行光催化反钛一矿渣吸附剂，实验表明，亚砷酸盐首先电子能级是分裂的，能带结构一般由填满应，以消除其对环境的污染及对人体健康被氧化成砷酸盐，然后通过吸附被去除。电子的价带和空的高能导带构成，价带和的危害”。柳丽芬和李秀婷等人采用光催化还原导带之间存在禁带，当用能量等于或大于张向华等研究了弱紫外光光催化氧化法制备了高活性的载银二氧化钛光催化禁带宽度的光照射到半导体时，价带上的降解2，4一二氯苯氧基乙酸(2，4一D)、4-氯剂，考察了负载Ag的含量、催化剂制备时电子(e一)被激发跃迁到导带形成光生电子酚(4一CP)和草酸(OA)三种模型有机污染间、搅拌气体的种类以及Fe

6、的添加等条件(e一)，在价带上产生空穴(h)，并在电场作物及其同时产氢现象。结果表明：在光催对该催化剂光催化水体脱氮活性的影响。用下分别迁移到粒子表面。光生电子(e一)化剂1．0％Pt／TiO2(1．0g／L)作用下，用弱结果表明：载银量1．0％时去除效果最易被水中溶解氧等氧化性物质所捕获，而紫外光分别光照含有2，4-D，4一CP和OA佳；制备催化剂时光照时间不充分会使空穴因具有极强的获取电子的能力而具有的三种水溶液(均为1．0mmol／L，160mE)悬催化剂失去还原效力；氮气保护下催化剂很强的氧化能力，反应物水溶液中的水分浮体系2h，产生了38．43，0．05及111．

7、35反应活性更高；Fe的加入利于光催化反子吸附在半导体粒子表面，可将其表面吸tool的氢气和73．80，4．49及175．99Ixmol的应；2h光催化含氨氮和亚硝基氮的水样，附的有机物或OH一及H0分子氧化成·OH二氧化碳，同时污染物2，4一D和4-CP去除总脱氮率达到了63．9％。自由基，·OH自由基有极强的氧化能力，能率分别为83．83％和36．19％。2．3光催化氧化法处理医药废水氧化分解水中大部分的有机物和无机物，Huang等采用溶胶一凝胶法制各了医药废水有机物浓度高、可生化性差、并使之转变为CO：和H0