水体中有机污染物光催化降解.ppt

水体中有机污染物光催化降解TiO2作为一种新兴的光催化剂，引起了各国环境工作者的兴趣。在水污染防治技术中，特定的常规方法都是对某种污染物有效，一般则需要多种方法组合才能达到清除综合排水污染的目的。生化处理虽能降解有机物，但对难降解有机物如多环类化合物的处理效果就不太理想，尤其是低浓度、高毒性的难降解有机污染物就更是勉为其难了。
锐钛型的TiO2在紫外光的照射下能产生氟化性极强的羟基自由基，对所有的有机物几乎无一例外地都氧化为二氧化碳和水，且除净度高，降解遭废快，无二次污染，为降解有机污染物提供了新思路。近年来国内外对TiO2光催化剂进行了较广泛的研究,使得这项技术不断地完善。从普通颗粒状的TiO2到纳米级的TiO2，从固定床反应器到浮动床反应器，从单一的TiO2催化剂到复合型催化剂。研究主要方向一是为提高TiO2的催化活性，二是发展可见光的利用，三是研制高效能反应器。半导体物质存在着价带、导带和禁带。被电子占有的能带称为价带，它的最高能级为价带缘。相邻的那个较高能级即激发态称为导带，它的最低能级即导带缘：价带缘与导带缘的能级差为禁带宽度Eg。在一般状态下，电子处在价带由，当电子被激发刚受热，或光照)E将越过禁带进入导带。
TiO2的禁带宽度Eg为3.2ev，根据光与能量的关系E＝hv可知，将TiO2上价带中电子激发到导带上则需要波长小于387.5nm的光照射。位于该波长范围的光为紫外光。当用紫外光照射TiO2时，其价带中电子将被激发到导带上，这样的电子称为光生电子(e-)，同时在价带上留下空穴(h+)：空穴与水、电子与溶解氧发生作用产生氧化性极强的羟基自由基·OH。上述机理可以表示如下：·OH对作用物几乎无任何选择性，可以氧化生物法难以降解的各种有机物，并使之矿化为CO2，、H2O等天机小分子。将TiO2溶于一定去离子水中，在高温下，水热分解得到TiO2溶胶，然后再通过蒸发除去溶液中的水和HCl，即可得到锐钛矿与金红石混合晶型的P—25TiO2，然后配制20mg/L的苯酚溶液，用分析天平称取一定量的P—25TiO2置于20ml苯酚溶液中进行降解目标反应。以250W高压汞灯为降解对溴苯酚的光源。每隔20min对反应器中的溶液取样一次，用日本岛津公司的UV分光光度仪测定它们的吸光度。配制0、4、8、12、16、20mg/L的苯酚溶液作标准曲线，测定吸光度。
参考文献：
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