TiO2降解有机染料废水的研究进展

第27卷第5期硅酸盐通报Vol.27No.52008年10月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYOctober,2008TiO2降解有机染料废水的研究进展许凤秀,冯光建,刘素文,修志亮,俞娇仙(山东轻工业学院材料科学与工程学院,济南250353)摘要:印染工业的发展加剧了环境污染,传统的处理染料废水的方法存在许多难以克服的缺点。从保护环境和节省能源的角度出发,人们对TiO2应用在染料污水降解领域的研究给予了较大的关注。本文从TiO2的催化机理,降解方式,负载方式以及可降解的染料种类等方面进行了归纳,指出了目前TiO2在降解有机染料方面的一些不足,并对其发展方向进行了预测。关键词:染料;TiO2;降解中图分类号:TQ426.94文献标识码:A文章编号:100121625(2008)0520991205AdvancesinDegradationoftheDyestuffsWasteWaterwithTiO2XUFeng2xiu,FENGGuang2jian,LIUSu2wen,XIUZhi2liang,YUJiao2xian(DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,ShandongInstituteofLightIndustry,Jinan250353,China)Abstract:Dyestuffsfromthetextileindustriesarebecomingamajorsourceofenvironmentalcontaminations.Thetreatmentofdye2containingwastewaterbyconventionalmethodshasdrawbackduetodifficultiesinthecompleteremovalofcolorandexpensive.Fromtheviewpointofprotectingenvironmentandsavingenergy,peoplehaveagoodattentiontotheresearchesaboutusingTiO2degradationthedyestuffswastewater.Thispaperreviewsthecurrentstatusofresearchonthecatalysismechanics,degradationmode,loadingmodeofTiO2andthevarietyofthedyestuffsthatcouldbedegradedbyTiO2,Someproblemsexistinginpresentandthedevelopmenttendencyinthefieldareproposed.Keywords:dyestuff;TiO2;degradation基金项目:山东省教育厅科技攻关项目(2005GG4203007)作者简介:许凤秀(19632),女,学士,副教授.主要从事无机功能材料研究.E2mail:xufengxiu@sohu.com1引言随着印染业的发展,染料及染料溶剂等有机污染物已成为一类主要的环境污染物[1]。传统的染料污水处理方法只是采用物理方法将有机物转移,而染料分子本身并没有分解,因此这些降解方式并不能实现真正意义上的去除;或用化学或生物方法,但由于这些物质基本都含有苯环,目前所使用的化学和生物等降解方法不仅成本较高而且难以取得较佳效果,因此其推广应用受到限制。TiO2是一种半导体,通过对它施加一个外加能源(光,电等)可以实现其外层电子轨道电子从受束缚的价带跃迁到可以自由移动的导带,同时在价带留下一个具有氧化作用的空穴,通过这种光生电子和光生空穴的作用可以实现对系统中有害有机物的降解,因此其作为一种有机物降解用催化剂在降解过程中损失量较小,应用成本低;又因为其利用能量为光或低压电等耗能能源,因此对于TiO2做有机物降解催化剂的研究越992综合评述硅酸盐通报第27卷来越成为受到人们的关注,同时TiO2还具有价格低廉,无毒,不会造成二次污染等优点而被认为是能从根本上解决染料污染问题的代表性材料[2,4]。但是,目前TiO2催化走向真正工业化应用仍存在许多困难,包括能源的选择,粉体材料的负载以及催化效率的提高等问题,因此如何利用TiO2实现环境保护和能源节约已成为目前科学界共同面对的课题。本文将针对这几个方面对TiO2催化剂降解有机染料的研究进展进行评价。2TiO2催化降解体系适用的染料种类化学的发展使印染工业废水中的有机污染物种类越来越多,分子结构也逐渐变得复杂,给传统污水降解带来巨大挑战。但是以TiO2做媒介的催化降解体系却能够对各种各样的染料分子进行降解和去除,对印染工业的发展起到了较好的促进作用