Nanomaterialien haben viele Oberflächen-, Grenzflächen- und kleine Größeneffekte, Quantengrößeneffekte und makroskopische Quantentunneleffekte, die sich von den herkömmlichen Massenmaterialien unterscheiden. Sie zeigen einzigartige mechanische, elektrische, magnetische, optische, thermische und chemische Eigenschaften und werden aktuelle physikalische, die Spitze der Chemie und Materialwissenschaften Hot Spots in den Materialien, Umwelt, Energie, Chemie, Biologie und anderen Bereichen zeigen eine breite Palette von Anwendungen. Die Verwendung von photokatalytischem Nano-Halbleiter-Abbau von Schadstoffen in Wasser ist in den letzten Jahren zu einem Brennpunkt auf dem Gebiet der Wasserbehandlung geworden. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass viele der feuerfesten organischen Stoffe in Wasser effizient durch Photokatalyse abgebaut oder entfernt werden können. Der Nanometer-Photokatalysator ist der Schlüsselfaktor für die photokatalytische Behandlung von Wasserverschmutzung. N-Typ-Halbleitermaterialien wie Nano-Tio, Nano-Zno ist der am häufigsten verwendete Photokatalysator, in dem Tio2 viele Vorteile gezeigt hat, wie große Bandlücke, chemische Stabilität, ungiftig, katalytische Wirkung, niedriger Preis und so weiter , einer der Nanokatalysatoren mit guten Anwendungsaussichten werden.
1. Prinzip des photokatalytischen Abbaus von Schadstoffen im Wasser
photokatalytische Degradation von Technologie, meist basierend auf Tio2 und anderen Halbleitermaterialien als Katalysator. Die Energiebandstruktur dieser Halbleiterteilchen besteht im allgemeinen aus einem mit Elektronen gefüllten Valenzband und einem leeren Hochenergie-Leitungsband. es gibt eine Bandlücke zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband. Wenn Licht auf den Halbleiter mit Licht mit einer Energie gleich oder größer als die verbotene Bandbreite gestrahlt wird, werden die Valenzbandelektronen (e-) zum Übergang in das Leitungsband angeregt, um Photoelektronen (e-) zu bilden, die Löcher erzeugen ( h +) im Valenzband und wandern unter Einwirkung eines elektrischen Feldes zur Partikeloberfläche. Foto-generierte Elektronen (e-) werden leicht durch oxidierende Substanzen, wie gelösten Sauerstoff in Wasser, eingefangen, während Löcher aufgrund ihrer starken Fähigkeit Elektronen zu akquirieren stark oxidierend wirken. die an ihren Oberflächen adsorbierten organischen Substanzen wie z. B. Wasser und Wasser werden zu Radikalen oxidiert, Radikale fast wahllos zur Oxidation organischer Substanz in Wasser.
2. Abbau organischer Schadstoffe im Abwasser
Studie ergab, dass Nano-Titandioxid wirksam halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe, organische Säuren, Nitroaromaten, substituierte Anilin, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, heterozyklische Verbindungen, Kohlenwasserstoffe, Phenole Klasse, Farbstoffe, Tenside, Pestizide und andere photokatalytische Reaktionen, die letzte Generation von anorganischen kleinen Molekülen. Bis jetzt wurde gefunden, daß mehr als 3000 Arten von feuerfesten organischen Verbindungen durch UV-Bestrahlung schnell abgebaut werden können. Nano-Titandioxid photokatalytischen Abbau von zwei Methoden, vor allem für diejenigen, die biologische oder allgemeine chemische Methoden verwenden, sind schwer zu Abbau von Aromaten und aromatischen Verbindungen. für das organische Schadstoffsystem, das bis zu mehreren tausend Milligramm pro Liter Abwasser enthält, kann der photokatalytische Abbau die Schadstoffe effektiv entfernen und entfernen und die erforderlichen Umweltstandards erfüllen. Nanometer Titandioxid im Abbau der organischen Wasserbehandlung hat die folgenden Vorteile: (1) hat eine große spezifische Oberfläche, die einen vollständigeren Kontakt mit dem organischen Material im Abwasser hat, das maximale organische Material kann auf seiner Oberfläche adsorbiert werden; (2) hat eine stärkere der UV-Absorptionskapazität, die eine stärkere Fähigkeit zum photokatalytischen Abbau hat, kann die Oberfläche der organischen Substanz schnell abbauen. photokatalytische Oxidation von organischen Abwasserbehandlungsanlagen ist einfach, starke Oxidationskraft, mit verfügbaren Sonnenlicht, geringer Energieverbrauch, keine sekundäre Verschmutzung und andere Eigenschaften, es ist in der Tiefe der Wasseraufbereitung und industrielle Abwasserbehandlung von feuerfesten organischen Substanz gute Anwendungsaussichten, die Hauptanwendungsgebiete sind wie folgt:
2.1 organische Phosphine Pestizid Abwasserbehandlung
2.2 Chlorierte organische Abwasserbehandlung
2.3 ölige Abwasserbehandlung
2.4 Wolle Färben und Veredeln der Abwasserbehandlung
2.5 Grubenwasserbehandlung
3. Abbau von anorganischen Schadstoffen im Abwasser tiO2 kann organische Verbindungen im Abwasser effektiv in anorganische kleine Moleküle wie H2O, CO2, SO2-4, PO3-4, NO3- und Halogenionen abbauen, um eine vollständige Anorganisierung zu erreichen.
3.1 Chromabwasserbehandlung
3.2 Cyanid-Abwasserbehandlung
3.3 Quecksilberhaltige Abwasserbehandlung
3.4 no2 - Abwasserbehandlung
3.5 verbleite Abwasserbehandlung
Zusammenfassend ist die Methode der photokatalytischen Reinigung von Nano-Tio2 einfach, vollständig dekontaminiert und erzeugt keine sekundäre Verschmutzung. Fast alle in der Liste der prioritären Schadstoffe aufgeführten organischen Stoffe können durch photokatalytische Umwandlung abgebaut werden. Daher zeigt die photokatalytische Oxidation eine große Vitalität auf dem Gebiet der Abwasserbehandlung und zeigt eine attraktivere und praktischere Perspektive bei der Behandlung von feuerfestem organischem Abwasser.
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