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      光催化氧化反應原理及優點

      發布時間:2018-06-21 11:01??文章來源:未知??文章作者:高級氧化技術工程

        難降解有機廢水的治理作為環保領域的重要課題已受到全球范圍的重視,為治理這些廢水,保護環境,人們經過長期努力,已建立了許多凈化處理廢水的技術,常用的有物理法、化學法、生物法等,這些方法各有其優缺點,大都對污染物降解不徹底、容易造成二次污染、設備投資大、操作費用過高等。隨著國家對環保要求的提高,現有的單一技術難以滿足廢水達標排放的要求,因此有必要探索高效、無害化的新技術。

        自從報道了納米TiO2光催化氧化法成功用于水中多氯聯苯(PCB)化合物脫氯去毒后,半導體多相光催化在水處理領域引起了廣泛的重視。光催化氧化反應的原理可以用半導體的能帶理論來闡述。以TiO2的催化氧化反應為例,n型半導體粒子納米TiO2的能帶結構一般由低能價帶和高能導帶構成,價帶和導帶之間存在禁帶。能帶和導帶之間的帶隙能為3.2 ev。當半導體二氧化鈦受到能量大于其禁帶寬度的光源照射時,其價帶的電子就被激發,躍遷到導帶,產生原初電荷分離,從而產生導帶電子和禁帶空穴。這些電子和空穴對遷移到表面后,具有強的接收電子的傾向,可以參加氧化還原反應,直接將有機分子氧化為正碳自由基或將表面現象的水分子氧化為羥基自由基。生成的羥基自由基進攻有機物分子,使之氧化和分解,最終使有機污染物轉化為CO2、H2O和無機鹽達到礦化。

        光催化氧化法具有無毒、安全、穩定性好、催化活性高、見效快、能耗低、可重復使用等優點。

      光催化氧化

        光催化氧化降解處理有機廢水的應用

        光催化氧化降解處理表面活性劑廢水

        以三種不同類型的光觸媒TiO2和十二烷基苯磺酸鈉(以下簡稱SDBS)為試驗材料,采用UV光譜、IR光譜與TOC分析技術,對TiO2光催化分解SDBS的特性進行了研究。結果表明,TiO2對SDBS的較佳光催化分解條件為通空氣、微酸性反應環境和適量的TiO2;同時TiO2由于顆粒粒徑等物性的不同,對SDBS的光催化分解能力有差異。

        進行耐曬大紅BBN(簡稱BBN)與表面活性劑雙組分光催化降解,實驗結果表明pH 及底物的濃度對雙組分體系的降解都有顯著影響,堿性條件更適合體系的降解,在中性場環境中兩種底物的降解效果明顯高于單組分的降解。pH=9.2 時,光照1 h,BBN 就基本褪色,光照6 h 后,十六烷基三甲基溴化銨可降解95 %。

        利用太陽能光催化降解兩種商業表面活性劑:十二烷基硫酸鈉(SDS)和十二烷基苯磺酸鈉(DBS),實驗表明以TiO2 作催化劑進行的光催化反應是有效的方法。大多數情況,在太陽光下暴露不到3 h,80 %以上的SDS 和DBS都能得到分解,同時作為光觸媒的鐵鹽還可以得到回收利用,因此具有很強的實用性,可用于工業污水治理。
       

      光催化氧化
       

        德蘭梅勒專業提供電化學高級氧化技術、濕式氧化技術、光催化氧化技術、臭氧催化氧化技術、UV聯合工藝氧化技術、高級生物氧化技術,技術廣泛應用于工業有機廢水處理、抗生素制藥廢水、含氰廢水處理及其他水處理除氧工藝流程的應用。

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