纳米TiO2光催化剂在污水处理中的应用

纳米TiO2光催化剂在污水处理中的应用纳米TiO2光催化剂在污水处理中的应用2012年10月16日[摘要]纳米二氧化钛作为一种重要的光催化材料，由于具有化学性质稳定、便宜、无毒并具有较高活性等优点而得到了广泛的研究与应用。论文在综合分析相关文献的基础上，概述了二氧化钛光催化剂在污水处理中的应用，介绍了纳米二氧化钛在光催化处理污水方面的成果和研究进展，探讨了纳米二氧化钛工业应用的研究方向。[关键词]纳米二氧化钛；光催化；污水处理；研究进展1972年，日本学者Fujishima和Honda在《Nature》上报道了在n型半导体TiO2单晶电极上光致分解H2O产生H2和O2的现象，这一报道使得半导体光催化氧化还原技术，在污水处理、抗菌杀毒等方面的潜在应用受到广泛关注，并得到了迅速发展。大量研究证实，染料、表面活性剂、有机卤化物、农药、油类、氰化物等有机污染物都能有效通过光催化氧化反应在TiO2表面降解、脱色、去毒，并最终完全矿化为CO2、H2O及其它无机小分子物质，从而消除对环境的污染。1TiO2光催化剂在污水处理中的应用1.1无机废水的处理工业废水中的无机污染物主要有重金属离子，如Hg、Cr、Pb等的离子。大量的研究表明，许多无机物在TiO2表面具有光催化活性。周林波等[1]在Cr6+浓度为80mg/L、体积为100mL的废水中，投加0.7gSiO2-TiO2系玻璃作为光催化剂，光照反应体系3h，Cr6+的去除率达99.9%。Serpone等[2]研究了以TiO2为光催化剂在模拟太阳光光照下处理HgCl2和甲基氯化汞的过程，取得了较好的实验效果。除重金属离子外，工业废水中的无机污染物还包括部分对环境危害较重的无机阴离子，如CN-、NO2-、Au(CN)-4等离子，一般方法难以去除，采用光催化氧化技术则能够达到这一目的。Frank等[3]研究了以TiO2为光催化剂将CN-氧化为OCN-，并最终反应生成CO2、N2、和NO3-的过程。Hidaka等[4]研究了氰化钾溶液及含氰工业废水在TiO2悬浮液中通过中间产物OCN-生成CO2和N2的的光催化氧化过程，讨论了光催化氧化法处理大规模含氰废水的可能性。1.2有机废水的处理高浓度有机废水主要是印染、制药、炼油等工业生产过程中产生的废水，作为一种深度氧化技术，光催化法尤其适合于降解难以用其它方法降解的有毒有机物质。美国环保局公布