tio2光催化氧化污水处理技术的研究进展

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1、TiO2光催化氧化污水处理技术的研究进展王晓玲(江苏建筑职业技术学院江苏徐州221116)摘要：TiO。光催化氧化技术作为近年来发展起来催化剂。首先将纯钛板用洗涤剂、乙醇等清洗后，在Na2CO，和草酸的水处理新技术被研究者广泛关注论文对Tio，光催化溶液中进行处理，用去离子水冲洗干净，晾干备用；其次将一定量的氧化水处理技术在悬浮式光催化氧化和负载式光催化氧钛酸四丁酯和乙酰丙酮依次加入正丙醇中，混合均匀后滴加少量的化方法中光催化剂、光催化氧化反应器和光能利用三要素去离子水静置，作为制备TiO：薄膜的涂覆液；最后将钛板浸入涂覆的研究进展进行了总结和评述：在分析其各自优缺点的基液

2、中，在钛板上形成溶胶液膜，待凝胶老化、干燥后，在马福炉中进础上，指出实现Tio光催化氧化技术工业性应用今后需行高温焙烧即可。在完善催化剂的改性技术、激活催化性能、提高回收率和2．光催化反应器的研制优化催化反应器的设计与太阳能可见光利用方面着重开展研究。2．1悬浮式光催化反应器关键词：TiO2光催化氧化；光催化剂；光催化氧化在悬浮式光催化氧化方法污水处理过程中为了解决催化剂反应器：光能利用与废水不能充分接触、不易分离等问题。侯娜等p设计出一种新型光催化反应器。如图1所示，光催化剂加入待处理的混合液中，开随着现代化工业的迅速发展，大量有毒、难于降解的人工合成启水泵，使水在光催化

3、反应器内和分离装置间循环流动。待光催有机物不断产生，对人体和动植物有着急性或慢性、直接或间接的化剂达到悬浮状态，打开紫外灯，反应开始；有机污染物得到降解，毒害作用。然而常规的水处理工艺对有机污染物的去除效果甚微，光催化剂通过分离装置时被截留；合格水从分离装置流出，光催难以满足饮用水水质标准，如传统的液氯消毒，不仅产生天然有机化剂颗粒与水实现分离。这种反应器既保证了光催化氧化的高效物(NOM)、藻类及其代谢产物等前驱污染物，而且还生成三卤甲烷、率，又实现了光催化剂颗粒与水的有效分离。难挥发性卤乙酸(HAAs)等可致癌、致突变的后续有害副产物。TiO：光催化氧化技术因其在消除水

4、中微量有机污染物的彻底性及对饮用水消毒杀菌无毒的优越性被研究者广泛关注，处理方法主要有悬浮式和负载式两种。本文对TiO光催化氧化技术中的催化剂、反应器和光能利用方面的研究成果进行总结，分析其优缺点，希望对提高光催化氧化技术在水处理中的研究与应用有所帮助。1催化剂的分类与应用日本科学家Fujishima和Hondat1(1972年)首次发现半导体金属氧化物TiO单晶在紫外线(380nm)作用下电极能使水在常图1即时分离型光催化反应器示意图温常压下发生氧化还原反应，生成氢气和氧气。其后国内外大量1．光催化反应容器2．紫外灯3．石英管4．水泵研究表明，金属氧化物TiO：具有良好的

5、化学和生物惰性，不溶于5．压力表6．分离装置7．合格水流量计8．回流水流量计水，无毒无污染，将其作为催化剂应用于水处理领域有许多优势。2．2负载式光催化反应器随着科技的进步，近年来研究者根据处理方式的不同研制出不同负载式光催化反应器又分为定式反应器(反应器固定不动)特性的TiO2催化剂。和旋转式反应器。在定式反应器方面，尤宏等设计出三相内循环流化床光催1．1悬浮式纳米Tio：催化剂化反应器。如图2所示：反应器分三层，中心放置紫外光源，内层常规TiO：悬浮在液相中与污染物接触面积大，反应速率高，是气、固、液三相升流但悬浮态TiO粉末存在难回收，损耗大，效率低等缺陷，为了提高区

6、，外层是降流区。反催化剂催化效率，研究出纳米TiO催化剂。该催化剂与常规材料应器底部安装环状曝相比具有小尺寸、大比表面积、宏观量子隧道效应等新特性。TiO气头，产生气泡，气泡纳米粒子的制备方法主要有：溶胶一凝胶法、水解沉淀法等，其中上浮，升流区和降流溶胶一凝胶法因其具有温度低，粒径分布均匀，化学活性大，工艺区之间产生密度差，简单等优点，目前被很多研究者采用。流体夹带固体催化剂1．2负载式光催化剂在两区之间循环流负载式光催化剂主要应用于负载式光催化氧化水处理中。将动。顶部放大段形成催化剂负载在固定载体如玻璃片、纤维网、石英、硅胶等物质上或缓冲区使气、固、液分其他悬浮型微粒载体

7、如空心玻璃球、活性炭(AC)上，这种催化剂离，处理后的上清液流负载方式可以解决催化剂的回收。出反应器。流化床光图2三相流化床反应器结构示意图王海燕等口以钛板为基材，应用溶胶凝胶法制备固定薄膜TiO：《资源节约与环保》2013年第11期催化反应器使催化剂、流体、光三者充分接触，提高光催化降解速度；料，中心设有低压汞灯；光催化装置面向赤道和水平面呈31。放同时解决了催化剂回收问题。但由于颗粒之间相互碰撞，纳米TiO催置，采集的太阳紫外辐射被反射到光催化膜组件上；负载在高比化剂容易脱落，所以提高负载的稳定眭，是目前研究的