氯酚光催化降解研究.pdf

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1、经济·管理·综述建材与装饰2016年10月第四期氯酚光催化降解研究唐琼瑶（中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆400000）中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）44-0126-02心S+。这些表面活性中心能接着与CP反应（化学吸附），形成物1概述质（S-CP）+。（S-CP）+将进一步降解产生光反应产物或者重新与电由于氯酚（CPs）有毒、难生物降解、很难从环境中去除（PCP在好氧环境下半衰期可达3.5个月，而一些有机沉淀物质半衰期子结合，发生衰变。反应机理如下：Cat+hv→e-+h（+自由电子和空穴的光生成

2、）可达几年），美国EPA的《清洁水法》和欧盟的2455/2001/EC决S+h+→S（表+面缺陷捕获空穴）议均将氯酚列为优先控制有毒污染物。氯酚来源广泛，地下水、S++e-→S（活性中心的物理衰减）污水和土壤中均能找到，甚至在各级食物链里也存在痕量氯酚。S++CP→（S-CP）（化学吸附）+饮用水中含有浓度低于0.1μg/l的氯酚就会产生令人不愉快的味（S-CP）+→产物+S（形成光反应产物）道和气味，并对环境有害。氯酚同时存在于地表水和地下水中。2-MCP、2，4-DCP和PCP的毒性基准值分别为43.8、36.5、2.1.2间接光催化反应13

3、.0μg/l；而平均最大值不超过2.020、4.380、0.055mg/l。而饮用水如下反应解释了活性光降解机理：当用光辐射吸附电子转移中CPs的允许浓度不能超过10μg/l。带，在催化剂颗粒表面光生成电子-空穴对。空穴吸附水分子，形成活性HO·和H+。而电子与提供的O形成HO。HO进一步降为了修复污染的环境，避免进一步的风险，近年来人们研究22222解为OH-。最后，该机理过程中生成的活性基团氧化CPs，产生一了各种去除CP的方法。研究的主要目的是实现彻底的矿化，将污染物转化为CO2和H2O及其他更小的离子（如氯离子），或者些中间产物和矿化产物

4、。hv→e-+h+至少生成危害较小的中间产物。传统的污染物去除方法包括生h++HO（）→HO（）·+H（）+物、热处理和化学处理。由于CP具有毒性，生物处理需要较长的2adsadsads-·停留时间来降解污染物；而热处理产生大量其他有害化合物；化O+2e-→O（）22ads学处理包括絮凝、沉淀、颗粒活性炭吸附、空气萃取或者反渗透，-·O（）+H+←→HO（）·2ads2das要求在处理后再进行其他处理。我们还可以用湿式氧化和超临HO（）·→HO（）+O2ads22das2界湿式氧化的氧化剂空气或氧气、电化学氧化的电子、高锰酸·钾、氯气、过氧化氢以

5、及臭氧等方法氧化CPs。这些技术中，高级H2O（2ads）→2HO（ads）·HO氧化技术（AOPs）是研究的热点。AOPs能够降解水中和土壤里的2HO·溶解性有机污染物。本文将着重介绍光催化氧化技术。（ads）+CPs→中间产物+HCl→…→CO+HO·22HO2光催化作用2.2CPs降解相关研究2.1机理为降解水中的CPs，近来人们研究了各种光催化半导体物2.1.1直接光催化反应质，包括TiO2、CdS、ZnS和活性炭。由于TiO2具有低成本、高稳定文献表明有两种不同的直接光催化反应机理。性和对紫外线辐射的高光敏性等优点，人们对它作了深入的研

6、（1）Langmuir–Hinshelwood机理究。有人研究了用α-Fe2O3、α-FeOOH和TiO2作为光催化剂，降该理论认为催化剂的光激发产生了电子和空穴。吸附的分子解悬浮液中的2，4，6-三氯苯酚、2，3-二氯苯酚、2-氯苯酚和（CP）被空穴截留，形成活性基团。一方面，该活性物质（CPads+）2，4-二氯苯酚。结果表明，α-FeOOH只能在一定范围内促进将由于与电子复合而产生衰变；另一方面，化学反应生成产物，2，4-DCP降解，无法降解其他CPs。将TiO2与最活泼的光催化剂催化剂表面（S）又重新回到起始状态，从而再生。反应机理如下：

7、（α-Fe2O3）进行了比较，结果表明，TiO2催化的CPs全部矿化，而M+S→CPads（吸附/脱附Langmuir平衡）Fe2O3催化的CPs仅有一小部分矿化了。还将TiO2与Na4W10O32CPads→M+S（吸附/脱附Langmuir平衡）进行了比较，结果表明用TiO2光催化的2-CP和2，4-DCP的降Cat+hv→e-+h（+催化剂的光激发）解速率比Na4W10O32快2倍。CP+h+→CP（空+穴捕获吸附的分子）adsads提高光催化反应降解速率的一个可能途径是添加重金属，如CP++e-→CP（活性状态的衰变）adsadsPt、P

8、d、Au或者其它半导体。金属离子参与反应能提高光催化活CP+→产物+S（化学反应）ads性，这是因为TiO2上附带光还原金属，能促进电荷