光催化技術(shù)在污水處理方面的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-08-09 21:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 能較低，對溫度的變化不敏感。同時由于不同反應(yīng)物之間的降解過程不同，有些物質(zhì)(如，酚)開始的反應(yīng)速率隨溫度的升高略有增高，而另一些物質(zhì)(如，三氯甲烷)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)溫度的增加反而減少[9]。故溫度對光催化反應(yīng)的影響不大。 溶液pH值同濟大學(xué)李田等發(fā)現(xiàn)，中性條件下三氯甲烷和六氯苯有較高的初始反應(yīng)速率和降解速率，據(jù)此，可不調(diào)節(jié)pH值直接處理受污染水體。Bahnemann等的研究表明，光催化反應(yīng)與溶液pH值有一定的依數(shù)關(guān)系，隨著溶液pH值的增大，光催化氧化的速率有一定程度的增加，增加的程度與光強有關(guān)。當(dāng)光強較大時，隨pH值的增加，反應(yīng)速率略有增加；光強較小時(108Einstein)，反應(yīng)速率隨pH值的增大急驟增大。因此，在考慮pH值時應(yīng)同時考慮光強大小的影響。5 提高催化活性的途徑 擔(dān)載金屬常見的擔(dān)載金屬有Pt、Pd、W、Ag、Au 等，其中Pt、W最常用。Herrman . 等發(fā)現(xiàn)，在光催化劑上，當(dāng)金屬擔(dān)載量低時，隨金屬量增加，金屬呈正效應(yīng)，其解釋是由于金屬的催化性質(zhì)，以及電子在金屬上的富集，減少了半導(dǎo)體表面電子的濃度，從而減少了電子與空穴在半導(dǎo)體表面的復(fù)合[10]。不過，當(dāng)超出擔(dān)載最佳量后，擔(dān)載金屬越多越有害。這是因為過多的帶有電子的金屬微粒在半導(dǎo)體顆粒上存在時，使光誘導(dǎo)產(chǎn)生的電子與空穴的再復(fù)合。 耦合半導(dǎo)體半導(dǎo)體耦合是提高光催化效率的有效手段，因為半導(dǎo)體耦合可提高系統(tǒng)的電荷分離效果，擴展對光譜吸收范圍。二元復(fù)合半導(dǎo)體TiO2 / SnOWO3 / CdS、TiO2 / AI2OCdS / ZnO、WO3 / Fe2O3等能夠有效抑制光生載流子的復(fù)合，提高半導(dǎo)體電解質(zhì)溶液界面的靜電荷轉(zhuǎn)移效率，從而提高光催化活性[11]。耦合半導(dǎo)體有以下優(yōu)點：通過改變粒子的大小，易于調(diào)節(jié)半導(dǎo)體的帶隙和光譜吸收范圍；半導(dǎo)體微粒的光吸收呈帶邊型，有利于太陽能的有效采集；通過粒子的表面改性可增加其光穩(wěn)定性。 離子修飾研究發(fā)現(xiàn)，在溶液中添加適量的Fe2+、Cu2+、Ag+等金屬離子，能不同程度地提高光催化分解效率。因為金屬離子能捕獲導(dǎo)體中的電子，所以減少了TiO2表面的光致電子與空穴的復(fù)合，使TiO2表面產(chǎn)生了更多OH和O2，提高了催化活性。 附加氧化劑在反應(yīng)體系中附加輸入氧氣或加入等氧化劑可使光催化氧化效率更高，在其中作為光致電子浮獲劑OH的另一個來源以及羥基化產(chǎn)物進一步氧化反應(yīng)的氧化劑[12]。O2另一個特點是不會帶來二次污染，因此使用更為廣泛。 與其他方法相結(jié)合 由于廢水中污染物比較復(fù)雜，只使用單一的技術(shù)效果有很多局限性，優(yōu)化組合多種單一的處理技術(shù)是一種新的有效途徑。劉惠玲等通過陽極氧化法，在鈦網(wǎng)表面制成TiO2膜，將該TiO2膜作用于光電催化氧化體系的催化劑來降解若丹明B，結(jié)果表明，外加偏壓可以有效地提高有機物的
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