微波诱导催化剂在水处理中的应用

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1、INDUSTRIALWATER&WASTEWATER工业用水与废水v。1．41No．4Aug．，2010微波诱导催化剂在水处理中的应用余波，程刚，仝攀瑞，东波(西安工程大学环境与化学工程学院，西安710048)摘要：阐述了微波辐射及微波诱导催化技术的基本原理．简要介绍了微波诱导催化剂材料的分类．重点讨论并归纳了微波诱导催化剂在水污染处理中的应用状况及实例．总结了微波诱导催化技术以及微波诱导催化剂存在的问题并指出了今后的发展趋势。关键词：微波辐射；微波诱导催化；水处理；催化剂中图分类号：X703．5文献标识码：A文章编号

2、：1009—2455(2010)04—0009—04ApplicationofmicrowaveinducedcatalystinwatertreatmentYUBo，CHENGGang，TONGPan-rui，DONGBo(CollegeofEnvironmentalandChemicalEngineering,XianPolytechnicUniversity,Xi帆710048,China)Abstract：Thebasicprincipleofmicrowaveinducedcatalytictechnolog

3、ywasexpounded，theclassificationofmicrowaveinducedcatalystmaterialswasbrieflyintroduced，theapplicationstatusofthemicrowaveinducedcatalystinwatertreatmentwasdiscussedbasedontheengineeringexamples．Finally，theexistingproblemsofthesaidtechnologyandthesaidcatalystwere

4、summedup，meanwhile，thedevelopmenttrendwasalsopointedout．Keywords：microwaveirradiation；microwaveinducedcatalytic；watertreatment；catalyst在微波诱导催化反应中．由于许多有机化合物理进行了大量的研究，结果发现，微波辐射还可以都不直接明显地吸收微波，因此微波的作用主要是加快聚合反应速率和降低反应活化能_9]．加快化学通过微波诱导催化剂来实现的。微波诱导催化技术反应速率，而且电磁场对分子间行为的

5、直接作用还的关键主要为催化剂，当前的研究大多采用活性炭可以引起非热效应[10-11]。应该指出，微波与物质的作为诱导化学反应的催化剂[1-2]。在微波辐照下快相互作用，除表现为“热”以外．到底有没有某种速处理水中难降解有机污染物．同时也开发出了一“非热效应”存在．还是一个很值得探讨的问题ll2]。些其它类型的催化剂[3-4]。本文从微波辐射原理、2微波诱导催化原理微波诱导催化原理、微波诱导催化剂的选择及其在许多有机化合物都不直接明显地吸收微波．但水处理中的应用几个方面进行了综述，分析了存在可利用某种强烈吸收微波的“敏化

6、剂”把微波能传的问题．指出了今后的主要研究方向。给这些物质而诱发化学反应[12-i3]。“敏化剂”对微1微波辐射原理波有很强的吸收能力，从而使其表面产生许多“热微波辐射作为一种水处理新技术，具有高效加点”[1。微波诱导催化氧化反应的基本原理是将高热反应体系，加速吸热反应的作用[53。微波辐照与强度短脉冲的微波辐射聚焦到含有某种“敏化剂”的传统的辐照方式不同，它是利用物体内部的分子相固体催化剂表面上．由于表面金属点位与微波能的互作用发热，是一个内部辐照过程，其热效应使整强烈相互作用．微波能将被转变成热能，从而使某个物料同

7、时被辐照．温度上升迅速_6_。一般来说。些表面点位选择性地被很快加热至很高温度。这时介质在微波场中主要发生两种机理即离子传导和偶候有机物就会与其接触的“热点”发生反应。极子转动，而在实际应用中。两种机理的微波能耗散同时存在[7-8]。近年来，人们对微波的加热机收稿日期：2010—04—07；修回日期：2010—05—14·9·INDUSTRIALWATER＆WASTEWATER工业用水与废水v。1．4lNo．4Aug．，20103微波诱导催化剂的选择金成等[2l将活化后的活性炭用一定浓度的硫酸镍微波诱导催化反应中。微波

8、主要是与催化剂发溶液浸泡过夜．去掉上清液，在一定温度下干燥生作用，随后被激活的催化剂再催化相应反应的进4～5h制得载硫酸镍活性炭，并将其作为催化剂行。对于金属催化剂，能与微波发生强烈相互作用微波辐射处理活性艳蓝KN—R溶液，试验表明，的主要是那些铁磁性金属，如镍、钴和铁等。对于活性艳蓝KN—R在催化剂表面被氧化而降解。国过渡金属氧