光催化氧化技术在水处理中的应用及研究进展

光催化氧化技术在水处理中的应用及研究进展摘要：介绍了光催化氧化的机理,就TiO2固定化制备、改性、光催化氧化在降解废水中有机污染物、无机污染物以及饮用水处理中的研究进展进行了阐述,提出了今后的发展方向

光催化氧化技术在水处理中的应用及研究 进展 ,TiO2 摘要：介绍了光催化氧化的机理就固定化制备、改性、光催 化氧化在降解废水中有机污染物、无机污染物以及饮用水处理中的 , 研究进展进行了阐述提出了今后的发展方向。 ,,, 关键词：纳米二氧化钛光催化氧化水处理研究进展 1972,Fu-jishima 光催化氧化技术是一种新兴的水处理技术。年和 Honda[1]TiO2 报道了在光电池中光辐射可持续发生水的氧化还原 ,1976,Carey[2] 反应标志着光催化氧化水处理时代的开始。年等在 , 光催化降解水中污染物方面进行了开拓性的工作。此后光催化氧 化技术得到迅速发展。光催化技术具有反应条件温和、能耗低、操 作简便、能矿化绝大多数有机物、可减少二次污染及可以用太阳光 , 作为反应光源等突出优点在难降解有机物、水体微污染等处理中 , 具有其他传统水处理工艺所无法比拟的优势是一种极具发展前途 , 的水处理技术对太阳能的利用和环境保护有着重大意义。 1TiO2 光催化剂的特性及光催化氧化机理 TiO2, 有锐钛矿型、金红石型和板钛矿型三种晶型。同样条件下锐 ,TiO2 钛矿型的催化活性较好。在众多光催化剂中是目前公认的最 ,:, 有效的半导体催化剂其特点有化学性质稳定能有效吸收太阳光谱 ,,, 中弱紫外辐射部分氧化还原性极强耐酸碱和光化学腐蚀价廉无毒。 ,N 目前对光催化的机理研究尚不成熟一般认为光催化氧化法是以 TiO2N, 型半导体的能带理论为基础。属于型半导体其能带是不连 ,(VB)(CB) 续的在充满电子的低能价带和空的高能导带之间存在一 ,3.2eV,387.5nm 个禁带带隙能为光催化所需入射光最大波长为。 λ≤387.5nmTiO2, 当的光波辐射照射时处于价带的电子 ,(e-), 被激发跃迁到导带生成高活性电子同时在价带上产生相应的空 (h+),/,, 穴从而形成具有高度活性的电子空穴对并在电场作用下分离 ,, 向粒子表面迁移既可直接将吸附的有机物分子氧化也可与吸附在 TiO2 表面的羟基或水分子反应生成氧化性很强的活性物质氢氧自 OHOH, 由基。自由基是一种非选择性的强氧化剂可以氧化包括生 ,CO2,H2O 物难以降解的各种有机物使之彻底氧化为和其他无机物。 2TiO2 固定化制备及改性研究 2.1TiO2 固定化制备 TiO2, 针对粉末回收困难且不能有效利用可见光等缺点催化剂固定 , 化不仅是解决催化剂回收利用的有效途径也是运用活性组分和载 ,TiO2 体的各项功能以改善催化剂功能的理想形式。固定化制备方 :1),,, 法主要有粉体烧结法此法简单易行光催化活性较高但存在牢固