光催化氧化技術(shù)及其在廢水處理中的應(yīng)用

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1、煉油與化工2010年第6期REFININGANDCHEMICALINDUSTRY5光催化氧化技術(shù)及其在廢水處理中的應(yīng)用12劉慶祥，王興娟（1.濰坊市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，山東濰坊261031；2.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利審查協(xié)作中心，北京100083）摘要：文中闡述了光催化氧化的反應(yīng)機(jī)理及發(fā)展概況。以TiO2為例在說明提高光催化氧化利用效率的方法。論述了光催化氧化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：光催化氧化；廢水處理；TiO2中圖分類號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1671-4962（2010）06-0005-0420世紀(jì)80年

2、代后，利用TiO2光催化降解水、氣的降解過程、光催化效率提高、太陽(yáng)光的直接利用環(huán)境中的污染物成為環(huán)境領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。等方面。各國(guó)環(huán)境科學(xué)工作者在這一領(lǐng)域進(jìn)行了研究重點(diǎn)主要集中在光催化機(jī)理、難降解有機(jī)物廣泛而深入的探索，取得了許多可喜的成績(jī)，并在在催化裂化催化劑的孔隙結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性能關(guān)地質(zhì)學(xué)報(bào)，2000，2（6）：282-286．系的研究方面，我國(guó)亟須加強(qiáng)以4個(gè)方面的研［2］閔恩澤.工業(yè)催化劑的研制與開發(fā)［M］.北京：中國(guó)石化出版社，1997：295-298.究。［3］李大東.煉油催化劑發(fā)展趨勢(shì)［J］.石油煉制與化工，1994，25（1）孔隙結(jié)構(gòu)與

3、反應(yīng)性能之間通用規(guī)律的研（2）：7-14.究。［4］陳祖庇.裂化催化劑發(fā)展新趨勢(shì)［J］.石油煉制與化工，1995，26（2）多孔體孔結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得理論上必須（5）：14-21.引入一些簡(jiǎn)化假定。［5］胡榮澤.評(píng)多孔體的表征［J］.粉體技術(shù)，1995（4）：26-33.［6］崔舉慶，侯慶鋒，陸現(xiàn)彩.吸附聚丙烯酸對(duì)納米碳管表面特征（3）沒有1種實(shí)驗(yàn)方法能夠提供孔結(jié)構(gòu)參數(shù)影響的研究［J］.化學(xué)學(xué)報(bào)，2004，62：1447-1450.如孔徑、表面積、孔體積等的絕對(duì)值，各種方法給［7］嚴(yán)繼民，張啟元.吸附與凝聚固體的表面與孔［M］.北京：科學(xué)出的表征值

4、與其方法原理和探測(cè)單元（如原子或出版社，1978：13-18.分子、電磁波長(zhǎng)等）性質(zhì)有關(guān)。［8］董衛(wèi)國(guó)，徐靜，黃俊鵬.氮?dú)馕椒ū碚髅蘩w維的孔結(jié)構(gòu)［J］.紡（4）近幾年國(guó)外在催化裂化催化劑的中孔和織學(xué)報(bào)，2007，28（6）：5-7.［9］苗建國(guó)，李小斌，龔輝輝.多品種氧化鋁的研究進(jìn)展［J］.輕金微孔的孔分布計(jì)算、微孔測(cè)量方法和吸附儀等測(cè)屬，1997（8）：12-16.試儀器開發(fā)方面進(jìn)展很快。國(guó)內(nèi)到目前為止，仍［10］劉昌華，廖海達(dá)，龍翔云.So-Gel水熱偶合法制備納米的晶相是通過其吸附性能間接推測(cè)其孔結(jié)構(gòu)。對(duì)于有關(guān)轉(zhuǎn)變［J］.中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)，

5、2004，23（1）：18-20.吸附機(jī)理的研究十分活躍，各種吸附理論都用來(lái)［11］王秀峰，王永蘭，金志浩.水熱法制備陶瓷材料研究進(jìn)展［J］.解釋、計(jì)算催化劑的孔結(jié)構(gòu)，催化劑孔結(jié)構(gòu)研究主硅酸鹽通報(bào)，1995（3）：25-30.［12］陳悅，李東旭.壓汞法測(cè)定材料孔結(jié)構(gòu)的誤差分析［J］.硅酸鹽要集中在吸附機(jī)理方面。催化裂化催化劑在制備通報(bào)，2006，25（4）：198-207.過程中，存在著孔隙結(jié)構(gòu)與表面積的變化，孔隙結(jié)［13］劉玉新.顆粒材料孔結(jié)構(gòu)形態(tài)的測(cè)量和表征［J］.中國(guó)粉體技構(gòu)變化特征的準(zhǔn)確分析是高效研發(fā)FCC催化劑的術(shù)，2000，6（4）：

6、21-27.關(guān)鍵。對(duì)于利用先進(jìn)分析儀器，建立方法分析FCC［14］靳春玲，張志海，劉應(yīng)杰，等.應(yīng)用于工業(yè)催化劑表征中的幾催化劑孔結(jié)構(gòu)的參數(shù)表面積、孔體積、孔徑及其分種表面分析技術(shù)［J］.山西化工，26（6）：34-36.布并有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方法甚少，因而我國(guó)迫切需要［15］張占濤，王黎，張睿，等.煤的孔隙結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性關(guān)系的研究進(jìn)展［J］.煤炭轉(zhuǎn)化，2005，28（4）：62-68．建立標(biāo)準(zhǔn)方法來(lái)有效指導(dǎo)催化裂化催化劑的研究。收稿日期：2010-10-27參考文獻(xiàn)：作者簡(jiǎn)介：楊一青，女，博士研究生，2009年畢業(yè)于西北師范大學(xué)，［1］肖金凱，榮天君.粘土

7、礦物在催化裂化催化劑中的應(yīng)用[J].高?，F(xiàn)從事催化裂化催化劑分析研究表征工作。煉油與化工6REFININGANDCHEMICALINDUSTRY第21卷環(huán)保方面得到了應(yīng)用。大量研究證實(shí)，烴類和多H2O2+hν→2OH++環(huán)芳烴、鹵化芳烴化合物、染料、表面活性劑、農(nóng)Mn(金屬離子)+ne→M藥、油類、氰化物等都能有效地進(jìn)行光催化反應(yīng)，2提高光催化利用效率的方法脫色、去毒、礦化為無(wú)毒無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)，從而消在對(duì)光催化氧化反應(yīng)機(jī)理的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，研[3]除對(duì)環(huán)境的污染。半導(dǎo)體光催化是目前光化學(xué)方究者提出了一系列提高光催化利用效率的方法。法應(yīng)用于污染控制的諸多

8、研究中最活躍的領(lǐng)域，2.1納米光催化劑TiO2的應(yīng)用-成為污染控制化學(xué)研究的1個(gè)熱點(diǎn)，形成了新的研在光催化反應(yīng)中，催化劑表