光催化技术在污水处理方面的应用(共7页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上
精选优质文档-----倾情为你奉上
专心---专注---专业
专心---专注---专业
精选优质文档-----倾情为你奉上
专心---专注---专业
光催化技术在污水处理方面的应用
跃迁不再需要拥有很高能量的紫外光。常见的可见光激发的 TiO2一般是通过掺杂非金属元素来实现，研究表明氮掺杂TiO2的效果最好。
另外，为了提高处理污水的效率，在具体应用中，现在一般采用纳米级别的TiO2。纳米级别的TiO2具有以下两个优点：第一，粒径小、表面积大、颗粒的表面可以接触到更多的污染物。作为一种非均相光催化剂，更大的接触面积，可以增加催化的效率。第二，粒径小、颗粒表面的 TiO2增多，吸收的光子增多，并且能增加光催化的量子产率。


锐钛型TiO2是目前光催化氧化常用的催化剂。但是，不同厂家的锐钛型TiO2都有所不同。催化剂粒子越小，溶液中分散的单位质量粒子数目就多，光吸附效率就高；光吸收不易饱和，体系的比表面大，反应面积就大，也有助于有机物的预吸附，反应速率和效率就大；粒径越小，电子与空穴的简单复合几率就小，光催化活性也就好[7]。其他如孔隙率、平均孔径、表面电荷、退火预处理、纯度等都是影响光催化活性的因素，试验条件(如波长、降解物等)不同，催化剂的最佳投量也就不同。在半导体表面附载体可提高TiO2活性。

Bahanemann等[8]的研究表明，光强对
催化氧化降解速率的影响程度与光强的大小有关。在低光强下，降解速率与光强呈线性关系；中等强度的光强下，降解速率与光强的平方根存在线性关系；当光强大于6×105Einstein时，增大光强几乎不影响降解速率。反应物浓度对降解速率的影响类似于光强的影响。当反应物浓度很低时，降解速率与浓度成正比。当反应物浓度增加到某一程度时，随着反应物浓度的增加，反应速率的增加与反应物浓度不存在正比关系；浓度达到某一高度时，反应速率将不冉随浓度的变化而变化。
精选优质文档-----倾情为你奉上
精选优质文档-----倾情为你奉上
专心---专注---专业
专心---专注---专业
精选优质文档-----倾情为你奉上
专心---专注---专业
反应温度
光催化反应的活化能较低，对温度的变化不敏感。同时由于不同反应物之间的降解过程不同，有些物质(如，酚)开始的反应速率随温度的升高略有增高，而另一些物质(如，三氯甲烷)的反应速率随反应温度的增加反而减少[9]。故温度对光催化反应的影响不大。
溶液pH值
同济大学李田等发现，中性条件下三氯甲烷和六氯苯有较高的初始反应速率和降解速率，据此，可不调节pH值直接处理受污染水体。Bahnemann等的研究表明，光催化反应与溶液pH值有一定的依数关系，随着溶液pH值的增大，光催化氧化的速率有一定程度的增加，增加的程度与光强有关。当光强较大时，随pH值的增加，反应速率略有增加；光强较小时(<10-8Einstein)，反应速率随pH值的增大急骤增大。因此，在考虑pH值时应同时考虑光强大小的影响。
5 提高催化活性的途径
担载金属
常见的担载金属有Pt、Pd、W、Ag、Au 等，其中Pt、W最常用。Herr