资源描述：
《光催化在治理环境污染中地应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实用标准光催化在治理环境污染中的应用摘要随着工业的不断发展，环境污染日益严重，传统水处理工艺中的物理、生物方法不能满足水处理的需要。光催化反应的应用研究已在有机物降解、水质处理、环境保护等领域广泛展开,利用日光进行光催化反应是光催化反应应用研究的重要课题。光催化技术为彻底解决水污染问题提供了新的手段，它在环境污染治理中有广阔的应用前景。关键词:光催化，环境污染，应用PHOTOCATALYTICAPPLICATIONSINCONTROLLINGENVIRONMENTALPOLLUTIONABSTRACTWiththecontinuousdevelo
2、pmentofindustry,theincreasingly文档大全实用标准seriousenvironmentalpollution,conventionalwatertreatmentprocessesinthephysical,biologicalmethodscannotmeettheneedsofwatertreatment.AppliedResearchofthephotocatalyticreactioninorganicmatterdegradation,watertreatment,environmentalprotectio
3、nandotherfieldsarewidelyexpanduseofthesunlightphotocatalyticreactionoftheimportantissuesoftheapplicationofphotocatalyticreaction.Photocatalytictechnologyprovidesanewmeanstocompletelysolvetheproblemofwaterpollution,ithasbroadapplicationprospectsinenvironmentalpollutioncontrol.
4、KEYWORDS:photocatalytic,environmentalpollution,application前言全球性的环境污染及生态破坏,许多有毒有害的有机污染物被水体和土壤自净的速度很慢而净化不彻底,并且在水体中存在时间长、范围广,对人类潜在影响很大,如许多有机物或其降解的中间产物具有致癌、致畸、致突变三致性,这些有机污染物采用传统的生物处理工艺已难以去除.迫使人们对环境问题给以足够的关注,并研究和开发出一系列用于环境污染物治理的新技术和新方法,光催化技术作为其中一种新兴的环境净化技术,其实用化的研究和开发已受到广泛的重视。[1]光催
5、化氧化法处理、净化受污染水体的方法是一种高级氧化技术其研究和应用是近30年来迅速发展的一个新领域,对许多有毒有害的有机污染物的处理均显示出其独特的优势,如氧化降解水体中不饱和有机化合物、芳烃、卤化烃、芳香类化合物、杂环化合物、染料、表面活性剂有机氮磷农药等.光催化能将难降解有机污染物氧化、分解,直至H2O、CO2和无机盐等,文档大全实用标准使有机物部分或完全矿物质化(矿化),从而达到污染物无害化处理的要求.目前,用于光催化降解环境中污染物的催化剂多为N型半导型材料,如TiO2、ZnO、CdS、WO3、SnO、Fe2O3等,其中TiO2因其活性高、
6、稳定性好,对人体无害而成为最受重视的一种光催化剂。实验表明,TiO2至少可以经历12次的反复使用而保持光分解效率基本不变,连续580分钟光照下保持其活性,因而将其投入实际应用有着广阔的发展前景。本文系统阐述纳米TiO2的制备、光催化净化机理、及在大气污染和水污染治理中的应用。1TiO2光催化净化机理及优势1.1机理TiO2属于一种N型半导体材料,TiO2的禁带宽度为3.2eV,当它的波长小于或等于387.5nm,价带中的电子就会被激发到导带上,形成带负电的高活性电子e-,同时在价带上产生带正电的空穴h+(h+的氧化电位以标准氢电位计为3.0V,比
7、起氯气的1.36V和臭氧的2.07V,其氧化性要强得多)。在电场的作用下,电子与空穴发生分离,迁移到粒子表面的不同位置。分布在表面的空穴h+可以将吸附在TiO2的OH-和H2O分子氧化成羟基自由基(·OH)。其作用机理可用以下反应式说明:[2]羟基自由基(·OH)的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的,能氧化大多数的有机污染物及部分无机污染物,将其最终降解为CO2、H2O等无害物质,为使反应体系中有足够的羟基自由基(·OH)就必须防止电子和空穴的复合,因此可以在体系中额外加入一些强氧化剂作为电子受体如K2S2O8、H2O2、O3等能够俘获催化剂表
8、面的电子,尽可能削弱如(7)所示的复合过程的进行。而另一方面TiO2表面高活性的电子e-则具有很强的还原能力,可以还原除去水体中的金属离
