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1、第27卷第6期北方交通大学学报Vol.27No.62003年12月JOURNALOFNORTHERNJIAOTONGUNIVERSITYDec.2003文章编号:100021506(2003)0620101205纳米TiO2光催化降解技术在污水处理方面的研究进展江红,戴春爱(北京交通大学理学院,北京100044)摘要:光催化技术是一种新兴的高效节能现代污水处理技术,目前还处于实验研究阶段.本文综述了TiO2光催化降解水中有机物技术的近况,讨论了催化剂颗粒度、pH值、表面改性、载体、外加氧化剂对其光催化活性的影响,还概述了有机物结构及其它因素与降解效果的关系.关键词:催化化学;二氧化钛;
2、光催化降解;有机物;影响因素中图分类号:O69文献标识码:AStudyofPhotocatolyticDegradationfromPollutantWaterbyUsingNamometerTiO2JIANGHong,DAIChun-ai(SchoolofSciences,BeijingJiaoTongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:Photocatolyticprocessisoneofthetechnologieswithhighefficiencyandeconomizingenergyfortheremovalofpolluta
3、ntfromwater.Inthispaper,theinfluencefactorssuchasparti2clesize,pHvalue,surfacemodificationofTiO2,canrier,exterioroxidants,compositionofor2ganicpollutantsandothersetc.anesummarized.Keywords:catalysischemistry;TiO2;photocatolyticdegradation;organicpollutants;influencefac2tors化工废水都含许多对人体有害的物质,特别是有机
4、化合物如有机磷农药、芳香族胺基化合物、氯系溶剂(二氯乙烯、三氯乙烯等)、苯系溶剂以及醛酮等.这些污染水体的有机物质对人体的毒害很大,因此各国政府相继出台了有机污染物的控制排放指标,对有害物质的处理提出了更高的要求.传统的水处理法如吸附法、混凝法、活性污泥法等在实际处理这些有机污染物时均存在着一定的困难,效果尚不理想,因此急需[1]寻找一种经济、有效的方法以降解这些污染物.自1976年J.H.Cary等人报道了在紫外光照射下,纳米TiO2可使难降解的有机化合物多氯联苯脱氯,至今,已发现有3000多种难降解的有机化合物可以在紫外[2]线的照射下通过TiO2迅速降解,特别是当水中有机污染物浓
5、度很高或用其它方法很难降解时,这种技术有着更明显的优势.1976年,J.H.Cary等人对多氯联苯的光催化研究发现,在TiO2的浊液中浓度为50ug/L的多氯联苯[1]经0.5h的紫外线照射,反应物即可全部脱氯.此后,光催化降解技术尤其是纳米TiO2光催化氧化法作[3,4]为一种水处理技术,引起了各国众多研究者的广泛重视.王怡中、王九思等人研究了染料废水中甲基橙、活性艳红X-3B以纳米TiO2为催化剂进行光降解脱色,甲基橙反应10min,脱色率达97.4%;活性艳红X-3B在充氧条件下光照1h降解率可达98%.樊彩梅人等研究了纳米TiO2对水中腐植酸(HA)的降收稿日期:2003204
6、211作者简介:江红(1959—),女,江苏江都人,副教授.email:hongjiang1408@sohu.com©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net北方交通大学学报第27卷102[5][6]解情况.付宏祥等人在研究光催化还原水中重金属离子时发现,在废水pH为2.5的体系中光照1h[7]后,Cr(Ⅵ)的还原率达85%.R.W.Mattews等人对水中34种有机污染物进行处理研究表明,光催化降解技术具有常温常压下就可以进行,能彻底破坏有机
7、物、无二次污染、费用较低等优点.美国、日本、加拿大等国已尝试将TiO2光催化技术应用于水处理,目前国内大多还只限于实验室研究阶段,尚未有把该技术投入实际应用的报道.1纳米TiO2光催化降解技术1.1纳米TiO2光催化降解机理纳米TiO2是一种N型半导体型材料,其化学稳定性高、耐光腐蚀,具有较大的禁带宽度(Eq=312eV)、氧化还原电位高、光催化反应驱动力大、光催化活性高等优点.可使一些吸热的化学反应在被光辐射的TiO2表面得到实现和加速,加之
