分類光氧催化

光催化氧化技術(shù)是在光化學(xué)氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。光化學(xué)氧化技術(shù)是在可見光或紫外光作用下使有機(jī)污染物氧化降解的反應(yīng)過程。但由于反應(yīng)條件所限，光化學(xué)氧化降解往往不夠徹底，易產(chǎn)生多種芳香族有機(jī)中間體，成為光化學(xué)氧化需要克服的問題,而通過和光催化氧化劑的結(jié)合，可以大大提高光化學(xué)氧的效率。

根據(jù)光催化氧化劑使用的不同，可以分為均相光催化氧化和非均相光催化氧化。

均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質(zhì),通過光助-芬頓反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基使污染物得到降解。紫外光線可以提高氧化反應(yīng)的效果，是一種有效的催化劑。紫外/臭氧(UV/03)組合是通過加速臭氧分解速率，提高羥基自由基的生成速度，并促使有機(jī)物形成大量活化分子，來提高難降解有機(jī)污染物的處理效率。

非均相光催化降解是利用光照射某些具有能帶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光催化劑如T02、ZnO、 Cds、 WO3、SrTIO3、 Fe203等， 可誘發(fā)產(chǎn)生羥基自由基。在水溶液中，水分子在半導(dǎo)體光催化劑的作用下，產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基，可以氧化分解各種有機(jī)物。把這項技術(shù)應(yīng)用于POPs的處理，可以取得良好的效果,但是并不是所有的半導(dǎo)體材料都可以用作這項技術(shù)的催化劑，比如CdS是一種高活性的半導(dǎo)體光催化劑，但是它容易發(fā)生光陽極腐蝕,在實際處理技術(shù)中不太實用。而TIO2可使用的波長可達(dá)387.5nm,價格便宜，多數(shù)條件下不溶解，耐光，性，因此TO2得到了廣泛的應(yīng)用。

污染物處理應(yīng)用/光氧催化工業(yè)廢水

1、含油廢水

近年來，利用半導(dǎo)體粉末的懸浮體系光催化降解水中有機(jī)污染物的研究引起各國學(xué)者的關(guān)注。楊陽、陳愛平等以膨脹珍珠巖為載體，用浸涂燒結(jié)法制備了漂浮負(fù)載型TIO2/EP光催化劑，并對制備催化劑的工藝條件及水面浮油的光催化降解過程進(jìn)行了初步研究，結(jié)果表明經(jīng)7h光照后該種催化劑能降解癸烷959%以上，且能較長時間漂浮于水面,便于大面積拋灑并易于攔截和回收，具有實用開發(fā)價值。陳士夫等利用空心玻璃球負(fù)載TIO2清除水面漂浮的油層,

在375 W高壓汞燈照射120 min,正十二烷的光催化去除率為93.5%，80 min甲苯的去除率達(dá)。通入空氣或加入H2O2可以大大地提高光催化的效果，當(dāng)H2O2的量為5.0 mmol/L時，40 min后，甲苯的去除率達(dá)。

2、印染廢水

現(xiàn)在傳統(tǒng)的處理方法，比如，吸附法，電化學(xué)法，電凝法，生物法等，只能把污染物從一種物相轉(zhuǎn)化為另一種物相， 不能使污染物得到徹底分解或無害化，而光催化氧化能夠把印染廢水k中的有害物質(zhì)徹底分解為H2O、CO2 等有機(jī)小分子和其他無害物質(zhì)，消除了二次污染。王成國采用納米級TIO2懸浮法光催化氧化處理直接耐曬翠藍(lán)染液(染料濃度100mg/L, TIO2 用量1000mg/L)，當(dāng)光照時間大于200min時，色度去除率達(dá)到93%，TOC去除率達(dá)到50%。羅潔、陳建山對色度375、pH值 5.35、CODcr 595.16 mg/L的模擬墨綠色印染廢水采用光催化處理后脫色率達(dá)90%，CODcr 脫除率達(dá)80%左右。

3、無機(jī)污染物質(zhì)

與有機(jī)污染物相比水中無機(jī)污染物的種類較少，常見的主要是重金屬離子和氰離子。光催化技術(shù)可以利用光致電子的還原能力去除水中的金屬離子及其他的無機(jī)物，目前的研究包括Mn7+、Cr6+、 Fe3+、 Ni2+、 Hg2+、 Cu2+、 Pb2+、 Ag+、CN-、CSN-、 NO2等。劉淼等，直接以太陽光為光源，用ZnO/TiO2處理電鍍含Cr (VI)廢水，并加入廉價光催化輔助劑，對電鍍含鉻廢水多次處理，使六價鉻光致還原為三價鉻，再以氫氧化鉻形式除去三價鉻;達(dá)到處理電鍍廢水的目的。王桂林等利用光催化在檸檬酸根離子存在下，Hg2+、Pb2+從含 氧溶液中被e分別還原成Hg、Pb 沉積在TO2表面;以ZnO/W0O3為催化劑，在可見光下照射110 min可將1.0X 10-4 g/mL的Hg2+幾乎完全還原。