光催化氧化在有机废水处理中的应用
摘要:光催化氧化技术作为一种新型的物化处理技术,具有效率高、对有毒有害污染物分解较彻底、环境友好性等诸多优点,在有机废水尤其是难降解、有毒有机废水的处理中表现出明显的优越性。从光催化氧化技术的反应机理与特点出发,介绍了光催化氧化技术在造纸、垃圾渗滤液、制革和含油等较为难处理的有机废水处理中的应用。
关键词:光催化氧化;TiO2;有机废水
19世纪70年代Fujishmia等发现利用光照射TiO2半导体电极具有分解水的功能,Carey等报道了TiO2水体系在紫外光照射下可以降解各种难降解的有机化合物。光催化氧化技术由此出现,并作为一种新型的污染处理技术以其能完全降解环境中的污染物、能量的利用率高、费用相对较低等优点,逐渐受到人们的重视。因此,笔者介绍了光氮化技术在处理有机废水中的应用。
1 光催化氧化机理
目前,对于TiO2光催化氧化机理的研究尚不成熟,一般认为光催化氧化法是以n型半导体的能带理论为基础。半导体具有能带结构,由填满电子的价带(VB)和空的导带(CB)构成,价带和导带之间存在禁带。当用能量大于或等于禁带宽度(带隙)的可见光或紫外光照射半导体时,半导体吸收光中的能量而使价带上的电子被激发跃迁至导带从而产生/电子-空穴0对,储存多余的能量,使得半导体粒子能够克服热动力学反应的屏障,作为催化剂使用,进行一些催化反应。
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