活性炭纤维与高级氧化技术在水体修复领域的联合应用

第30卷第6期2015年l2月新型炭材料NEWCARBONMATERIALS文章编号：1007-8827(2015)06-0519—14Vo1．30NO．6Dec．2015活性炭纤维与高级氧化技术在水体修复领域的联合应用郑经堂，朱超胜，江波(中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室．山东青岛266580)摘要：高级氧化技术和活性炭纤维吸附技术都是修复有机物污染水体极具前景的技术，两者联合，发挥协同作用是近些年水处理技术发展的趋势。笔者综述了活性炭纤维联合二氧化钛光催化技术，低温等离子技术，臭氧氧化技术，芬顿技术以及电化学氧化技术水处理体系的研究进展，探索了这些体系的处理对象、处理效果、污染物降解机理，重点介绍活性炭纤维在富集有机污染物分子方面扮演的关键角色。关键词：活性炭纤维；高级氧化技术；水处理中图分类号：X7301文献标识码：A收稿日期：2015—11-10；修回日期：2015—12-02基金项目：国家自然科学基金(21376268)；中央高校基本科研业务费专项资金(15CX08005A)．通讯作者：郑经堂，教授．E—mail：itzheng03@163．comUsesofactivatedcarbonfibersandadvancedoxidationtechnologiesintheremediationofwaterZHENGJing—tang，ZHUChao—sheng，JIANGBo(StateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessing，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China)Abstract：AdvancedoxidationtechnologiesandactivatedcarbonfiberfACF)adsorptionarepromisingfortheremediationofwa—tercontaminatedwithorganiccompoundsthatarenoteasilyremoved．Thisreviewprovidesagenerdoverviewoftheresearchanddevelopmentofadvancedoxidationtechnologies，includingphotocatalyticoxidationwithTiO，一loadedACFs，plasmaoxidation，ozonation，Fentonoxidationandelectrochemicaloxidation．Thetargetpollutants，treatmentperformanceanddegradationmecha．nismsforthesetechnologiesaredetailed．ACFsplayakeYroleintheenrichmentoforganicpollutantsnearTi0activesitesandacombinationofACFadsorptionwithTi0，photocatalyticoxidationcreatesasynergisticeffectinwatertreatment．Keywords：Activatedcarbonfiber：Advancedoxidationprocesses：Remediationofcontaminatedwater妻自勺亭鍪卡才。⋯AC⋯F墨如对化工、冶金、炼焦及轻工业废水中的颜,qN鐾妻是直小、外、亨导油Ila41．14都聂姜除也可姜娃。以降解兰差l口要：．三．中竺物质，：蕃一⋯一一～。思苎麦篡妻苎催一J过提供有效的氧化氛围，产堡譬：曼丝萎矍是生具茬薹括、在内釜龛至完全矿。’蓑&凳~14：x14J1：3：I：17,／ill萋苎詈．~-．N[Ef3z)主纂：著鼍．理费用高、夏薹刁以将有机物吸附到所负载催化剂的表面或毗邻区川、”不、’”·520·新型炭材料第3O卷处理废水的目的，为废水处理技术开辟了一条新的途径，这种技术也将成为今后研究的重点。2炭基材料光催化反应体系炭基光催化材料主要指以多孑L炭基材料为载体，负载半导体光催化剂而形成的复合材料。在半导体光催化剂中，TiO，以化学稳定性强，耐光腐蚀，安全无毒，价格低廉等优点而成为大多研究者心中最理想的纳米半导体光催化材料l1]，但TiO，作为光催化剂时仍有一些不足，从而限制了该技术的实际应用：(1)带隙宽度为3．0～3．2eV，仅能吸收部分紫外光，而对可见光区无响应．太阳能的有效利用率低(仅为3％～5％)；(2)光生载流子(电子．空穴对)再复合率高，光催化反应的量子化效率较低；(3)纳米TiO，粉体颗粒粒径较小，表面活性大，分散于工业废水、废气中时难以分离回收l3]。多孔炭基材料因