水体中有机污染物光催化降解.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水体中有机污染物光催化降解,傅晓都 黄煊,TiO2作为一种新兴的光催化剂，引起了各国环境工作者的兴趣。在水污染防治技术中，特定的常规方法都是对某种污染物有效，一般则需要多种方法组合才能达到清除综合排水污染的目的。生化处理虽能降解有机物，但对难降解有机物如多环类化合物的处理效果就不太理想，尤其是低浓度、高毒性的难降解有机污染物就更是勉为其难了。,锐钛型的TiO2在紫外光的照射下能产生氟化性极强的羟基自由基，对所有的有机物几乎无一例外地都氧化为二氧化碳和水，且除净度高，降解遭废快，无二次污染，为降解有机污染物提供了新思路。,近年来国内外对TiO2光催化剂进行了较广泛的研究,使得这项技术不断地完善。从普通颗粒状的TiO2到纳米级的TiO2，从固定床反应器到浮动床反应器，从单一的TiO2催化剂到复合型催化剂。研究主要方向一是为提高TiO2的催化活性，二是发展可见光的利用，三是研制高效能反应器。,在光催化中采用半导体物质作为光催化剂，有ZnO、CdS、WO3、TiO2等。由于TiO2具有价廉易得、使用稳定及光活性高等优点，所以在光催化降解中，一般采用它作为光催化剂。,半导体物质存在着价带、导带和禁带。被电子占有的能带称为价带，它的最高能级为价带缘。相邻的那个较高能级即激发态称为导带，它的最低能级即导带缘：价带缘与导带缘的能级差为禁带宽度Eg。在一般状态下，电子处在价带由，当电子被激发刚受热，或光照)E将越过禁带进入导带。,TiO2的禁带宽度Eg为3.2ev，根据光与能量的关系Eh,v,可知，将TiO2上价带中电子激发到导带上则需要波长小于387.5nm的光照射。位于该波长范围的光为紫外光。当用紫外光照射TiO2时，其价带中电子将被激发到导带上，这样的电子称为光生电子(e-)，同时在价带上留下空穴(h+)：空穴与水、电子与溶解氧发生作用产生氧化性极强的羟基自由基OH。上述机理可以表示如下：,OH对作用物几乎无任何选择性，可以氧化生物法难以降解的各种有机物，并使之矿化为CO2，、H2O等天机小分子。,将TiO2溶于一定去离子水中，在高温下，水热分解得到TiO2溶胶，然后再通过蒸发除去溶液中的水和HCl，即可得到锐钛矿与金红石混合晶型的P25 TiO2，然后配制20mg/L的苯酚溶液，用分析天平称取一定量的P25 TiO2置于20ml苯酚溶液中进行降解目标反应。以250W高压汞灯为降解对溴苯酚的光源。,每隔20min对反应器中的溶液取样一次，用日本岛津公司的UV分光光度仪测定它们的吸光度。配制0、4、8、12、16、20mg/L的苯酚溶液作标准曲线，测定吸光度。,参考文献：,金振兴，刘守新 AgTiO2对几种难降解有机污染物的光催化降解,环境科学与技术.,2004 27(6),周时凤 洪樟连 王民权 TiO2光催化降解有机污染物机理和影响因素 材料导报.2004 18(7),Li F B，Li X ZPhotocatalytic properties of goldgold ion modified titanium dioxide for wastewater treatment.Applied Catalysis A：General，2002，228：1227,Sun B，Vorontsov A V，Smirniotis P GThe role of platinum deposited on titania during phenol photocatalytic oxidationLangmuir.2003，19(8)：31513156,