光催化技术在废水处理中的应用

光催化技术在废水处理中的应用第36卷第2期辽宁化工Vol.36,No.22007年2月LiaoningChemicalIndustryFebruary,2007光催化技术在废水处理中的应用于新意,张高科,周文君(武汉理工大学资源与环境工程学院材料复合新技术国家重点实验室,湖北武汉430070)摘要:阐述了光催化反应的反应机理和其在印染废水、表面活性剂废水、含油废水、含酚废水、农药废水处理中的应用,分析了光催化反应效果的途径和今后光催化氧化技术的研究方向。关键词:光催化氧化技术;污水处理;光催化剂中图分类号:TQ426文献标识码:A文章编号:10040935(2007)02010304随着锐态TiO2在紫外光照射下的具有较好催化能力的发现和进一步研究,利用光催化剂来降解和处理污染物为环境领域非常活跃的一个研究方向[1-3]。很多科学工作者进行了光催化剂对印染废水,表面活性剂废水,含油废水,含酚废水,农药废水降解处理的研究。用光催化剂处理污水,具有很多优点:催化反应在常温常压下就可以进行,能耗比较低;降解速度比较快,操作简便;三是几乎能讲解废水中所有的有机物,有机物被矿化或降解为CO2和H2O,没有二次污染。但是,也存在着催化剂回水困难、太阳能利用率低等缺点。本文就光催化剂处理污水方面的应用及改善光催化想能的途径作一综述。1光催化反应机理光催化氧化技术是利用半导体作为催化剂,半导体被价电子占有的能带称价带,相邻的那个较高能带即激发态称为导带,在价带与能带之间存在禁带。当用能量大于禁带宽度的光照射时,能量大于禁带宽度的光电子被吸收,将价带的电子激发到导带,在导带中带有电子,在价带中产生空穴。电子具有还原性,空穴具有氧化性。空穴具有极强的获取电子的能力,能将水中的OH-和H2O分子氧化成具有强氧化性的OH?自由基,OH?自由基具有402MJ/mol的反应能,可以破坏有机物中的C-C,C-H,C-O,C-N,N-H键,将许多难降解的有机物氧化成为CO2和H2O等无机物。2光催化技术在废水处理中的应用光催化氧化作为一种新型治理污染的技术,应用前景非常可观。在污水处理方面也有很多应用。2.1染料废水印染废水来自于印染工业生产,具有有机污染物含量高、色度深、毒性大,化学需氧量大,难生物降解的有机物成份高,水质变化大的特点。传统的处理方法有:吸附法,膜分离技术,超声波气振技术,生物氧