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《光催化氧化反應(yīng)機(jī)理及在造紙廢水處理中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、專題論壇光催化氧化反應(yīng)機(jī)理及在造紙廢水處理中的應(yīng)用李翠翠沈文浩陳小泉(華南理工大學(xué)制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州,510640)摘要:概述了光催化氧化反應(yīng)的原理、特點(diǎn)以及在反應(yīng)中光催化材料的性質(zhì)、催化劑用量、pH值、光源強(qiáng)度、光照時(shí)間、外加氧化劑、摻雜改性等各因素對(duì)反應(yīng)過程的影響及作用機(jī)理。對(duì)光催化氧化法在造紙廢水處理中的研究與應(yīng)用進(jìn)行了深入的闡述,并指出了光催化氧化法在廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值和潛在優(yōu)勢(shì),展望了光催化氧化技術(shù)及光催化材料在廢水處理中的發(fā)展方向和應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:光催化氧化;半導(dǎo)體;廢水處理MechanismofPhotocata
2、lyticOxidationReactionandItsApplicationintheTreatmentofWastewaterfromPaperMillsLICui.caiSHENWen—haoCHENXiao—quan(StateKeyLabofPulpandPaperEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,GuangdongProvince,510640)(E—mail:ppwhshen@scnt.edu.en)Abstract:Themechanismofphotocata
3、lyticoxidationreactionandthefactorsinfluencingthereactionsuchaspropertiesofsemiconductors,dosageofcatalyst,pHvalue,lightintensity,reactiontime,oxidants,dopingagentsandSOOnwereintroduced.r}lestudyprogressandapplicationsofphotocatalyticoxidationreactioninthetreatmentofwastewaterfr
4、ompulpandpapermakingprocesswerereviewed.,I’}lepotentialadvantagesandthedevelopmenttrendofphotocatalyticoxidationreactioninthefieldsofefluenttreatmentwerediscussed.Keywords:photocatalyticoxidationreaction;semiconductor;pulpingandpapermaking;treatmentofwastewater造紙廢水具有排放量大、污染嚴(yán)重和難治
5、理的特物的濃度較高或用其他方法很難降解時(shí),這種技術(shù)點(diǎn),廢水中含有大量苯酚與鹵代烴類等多種難降解有有更明顯的優(yōu)勢(shì)。光催化氧化法提供了一種治理和機(jī)化合物,是我國(guó)工業(yè)主要污染源之一。傳統(tǒng)的造紙利用造紙廢水的有效途徑,有良好的社會(huì)效益和經(jīng)廢水處理方法主要有絮凝沉降法和生物化學(xué)法。絮凝濟(jì)效益。沉降法的COD與BOD的去除率分別在60%~74%1光催化氧化反應(yīng)的原理及特點(diǎn)和60%~70%之間,很難達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn);生物化學(xué)處理方法可以得到較好的水質(zhì),但是處理過光催化材料大多是金屬氧化物或硫化物等半導(dǎo)體程復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用較高,細(xì)菌馴化培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)材料,它們的光
6、催化活性與其能帶的不連續(xù)性有關(guān)。要求高并且較難掌握。另一方面,漂白過程中會(huì)產(chǎn)生半導(dǎo)體的低能價(jià)帶(VB)和高能導(dǎo)帶(CB)之間存二惡英類持久性有機(jī)污染物,它們具有高毒性、持久在一個(gè)禁帶,當(dāng)受到等于或大于帶隙能量的光照射難降解性、易于在生物體內(nèi)聚集、長(zhǎng)距離遷移和沉?xí)r,價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶上,在導(dǎo)帶上產(chǎn)生高活性積、對(duì)環(huán)境和人體危害嚴(yán)重等特點(diǎn)。為了解決上述問電子,在價(jià)帶上產(chǎn)生帶正電荷的空穴,從而形成電子題,提高造紙廢水排放質(zhì)量與水回用率,必須尋找更一空穴對(duì)(electron/holepairs,e一/h)。電子一空穴對(duì)有效的廢水深度處理技術(shù)。J.H.Cary于
7、1976年報(bào)道會(huì)在半導(dǎo)體體內(nèi)或表面重新復(fù)合,使光能以熱能的形了紫外光照射下的TiO可使難生物降解的有機(jī)化合式散發(fā)掉。如果體系中存在合適的俘獲劑,或光催化物多氯聯(lián)苯脫氯后,光催化在水處理中的應(yīng)用引起了材料表面存在缺陷態(tài),復(fù)合就會(huì)受到抑制,而發(fā)生氧人們的注意。研究表明,光催化氧化法處理造紙廢水化還原反應(yīng)。其中,光生空穴(h)是氧化劑,可可以取得令人滿意的效果,特別是當(dāng)水中有機(jī)污染將溶液中吸附于半導(dǎo)體顆粒表面的OH一和HO分子《中國(guó)造紙》2011年廢水處理與綜合利用技術(shù)專輯專題論壇氧化生成羥基自由基(·OH),并奪取半導(dǎo)體顆粒表或硫化物等半導(dǎo)體材料,如TiO
8、、ZnO、CeO、面的有機(jī)物或溶劑中的電子,使原本不吸收入射光的CdS、ZnS等,其中研究和應(yīng)