TiO2光催化降解异噻唑啉酮废水技术

制备多孔镍负载TiO2薄膜光催化降解喹啉和化工废水一、引言本文介绍了制备多孔镍负载TiO2薄膜光催化降解喹啉和化工废水的实验方法。

喹啉是一种挥发性有机物（VOCs），对环境造成危害。

化工废水含有大量悬浮物，削弱水体生态系统。

为了解决这两种污染问题，采用多孔镍负载TiO2薄膜光催化法降解喹啉和化工废水，将是一项现实的解决方案。

二、原理多孔镍负载TiO2薄膜光催化降解喹啉和化工废水的原理是将多孔镍与TiO2复合膜结合，在紫外线的照射下使喹啉和化工废水中的有机物分解。

既能降解有机物，又能减少水体中的悬浮物，达到清洁水质的目的。

三、实验材料实验材料包括：硫酸镍，胶浆，粒径为30--40nm的TiO2粉末，喹啉，化工废水样品。

首先，硫酸镍溶液和胶浆按比例混合，并在350℃的高温下烧结。

然后将烧结后的负载物与TiO2粉末混合，在350℃的高温下造粒，制备多孔镍负载TiO2薄膜。

四、实验方法本实验使用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）对微纳米晶体和薄膜进行表征，以确定镍负载TiO2薄膜的形貌和结构。

实验室模拟空气及紫外照射源进行光催化降解，利用HPLC系统对喹啉及化工废水中的有机物（主要为氨类）的催化降解效率进行测试。

五、实验结果实验结果表明，多孔镍负载TiO2薄膜具有良好的形貌和结构，具有比颗粒大小、更高的比表面积以及多孔结构。

光催化降解实验结果显示，多孔镍负载TiO2薄膜在较短的时间内达到了较高的催化降解效率，其降解效率随着照射时间的增加而逐渐降低。

六、结论本文介绍了多孔镍负载TiO2薄膜光催化降解喹啉和化工废水的实验，实验结果表明，多孔镍负载TiO2薄膜具有很高的降解效率，可以有效降解喹啉和化工废水中的有机物，因此可以用作一种有效的污染控制手段。

工业废水处理中纳米TiO2光催化技术的应用工业废水处理中纳米TiO2光催化技术的应用一、引言工业废水的排放对环境产生了严重的污染，给人类和生态系统带来了巨大的威胁。

因此，工业废水的处理成为了一个迫切需要解决的问题。

其中，纳米光催化技术因其高效、环保、可控等特点，逐渐成为了工业废水处理的研究热点，尤其是纳米二氧化钛（TiO2）光催化技术。

二、纳米TiO2的特性纳米TiO2是一种具有高表面积和优良光催化性能的纳米材料。

纳米颗粒的小尺寸使得其具有更大的表面积，从而增加了有效反应位点的数量，提高了催化效率。

此外，纳米TiO2还具有稳定性高、光催化效果可调控等优点，使其成为理想的工业废水处理材料。

三、纳米TiO2光催化技术原理纳米TiO2光催化技术主要通过纳米TiO2对光的吸收，并产生活性氧（如羟基自由基）来加速废水中有机物降解。

在光照下，纳米TiO2表面产生的活性氧与废水中的有机物发生氧化反应，将有机物降解为无害物质，从而达到净化废水的目的。

此外，纳米TiO2光催化技术还可以通过短波紫外线激发下的电子-空穴对来完成废水中污染物的降解。

四、纳米TiO2光催化技术在工业废水处理中的应用1. 有机物降解纳米TiO2光催化技术能够高效降解废水中的有机物污染物，如苯酚、染料、农药等。

通过调控TiO2的粒径和晶相，优化光催化条件，可以提高降解效率。

2. 重金属去除工业废水中的重金属污染物对水环境和生态系统具有严重的危害。

纳米TiO2光催化技术可以通过光催化、吸附和还原等多种机制同时去除废水中的重金属离子，如铅、镉、铬等。

3. 破坏微生物工业废水中常存在有害微生物，如细菌、病毒等。

纳米TiO2光催化技术可以利用其对有害微生物的强氧化作用，破坏其细胞结构，从而达到杀灭微生物的目的。

五、纳米TiO2光催化技术的优势与挑战1. 优势（1）高效性：纳米TiO2具有高度的催化活性和选择性，能够实现高效降解废水中的有机物和重金属污染物。

TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用摘要：近年来，随着环境问题的日益突出，废水处理成为了重要的课题之一。

光催化技术由于其高效、环保的特点，被广泛应用于废水处理领域。

其中，钛白粉（TiO2）光催化反应被认为是一种非常有效的方法。

本文从TiO2光催化反应的基本原理、反应机制和影响因素等方面进行了探讨，并详细介绍了其在废水处理中的应用。

一、引言随着工业化进程的不断加快，废水排放问题日益严重。

废水中含有大量的有机物、重金属离子等污染物，不仅对水体生态环境造成了严重的破坏，也对人类的健康产生了潜在的危害。

因此，如何有效地处理废水成为了亟待解决的问题。

光催化技术由于其高效、环保的优势，被广泛应用于废水处理领域。

其中，TiO2光催化反应因其低成本、易得性和良好的稳定性等特点，成为了研究的热点之一。

二、TiO2光催化反应的基本原理TiO2光催化反应是指在紫外光照射下，通过激发TiO2表面的电子，产生一系列氧化还原反应，最终实现有机污染物的降解。

TiO2光催化反应的基本原理可以归结为：1) 紫外光照射下，TiO2表面的电子被激发至导带，形成自由电子和空穴；2) 自由电子和空穴在TiO2表面进行氧化还原反应，产生一系列高活性氧化物种，如羟基自由基、超氧自由基等；3) 这些高活性氧化物种与有机污染物发生反应，使其降解为无害物质。

三、TiO2光催化反应的反应机制TiO2光催化反应的反应机制主要包括两个方面：1) 高活性氧化物种生成机制；2) 有机污染物的降解机制。

高活性氧化物种生成机制为：当TiO2表面的电子被紫外光激发，会形成自由电子和空穴。

自由电子在TiO2表面与氧分子发生反应，生成氧化还原活性物种，如羟基自由基；空穴则与水分子发生反应，产生羟基自由基和超氧自由基。

有机污染物的降解机制为：高活性氧化物种与有机污染物发生反应，形成过渡产物，并经过一系列反应逐步降解为无害物质。

废水处理中的 TiO_2光催化反应摘要：本文将详细介绍TiO2光催化反应的试验机理，通过专业的研究与调查，精准找出TiO2光催化反应在废水处理中的实际应用，如科学处理无机污染物、合理优化农药废水、完善染料废水的处理及适时分离污染物内的重金属等，从而有效增强废水处理效果。

关键词：TiO2光催化反应；废水处理；染料废水引言：随着TiO2光催化反应可精准分解水内的氧与氢后，该类光催化剂就引发了人们的关注，TiO2在具体应用中带有二次污染少、成本低与催化活性高等优势，其会在水中适时分解污染物，相关人员可将该项技术应用在污染物的分解中，有效缩减污染物的污染范围，保障分解效果。

1TiO2光催化反应的试验机理一般来讲，在实际应用TiO2光催化反应期间，TiO2内部的晶型包含板钛矿、金红石矿与锐钛矿等，根据其内部活性指数推论，锐钛矿的活性指数最高，而依照其具体的反应可推论出当TiO2内的颗粒缩小时，其内部的氧化活性则会逐步提升。

在TiO2遭受能量较高的光照射时，其内部的电子会适时吸收光能，再将其带入到导带内，增强该类电子的活力，也会在该类价带中留有正电荷空穴，电子活力与正电荷空穴分别用e-与h+表示，其生成的电子与空穴将在特定入射光的作用中产生迁移，在部分向内合并以后即消失，部分向外迁移后到达催化剂表面可参与具体的反应。

基于高能电子带有极强的还原能力，在与氧气融合以后会根据其形成的化学反应而生成自由基，正电荷空穴也带有一定的氧化能力，在进行化学反应时会依附在TiO2表面，根据氢氧形成的化学反应也会生成自由基，其化学反应的具体公式为：TiO2+hv--h++e-、h++H2O--H++HO、OH-+h+--OH、e-+O2--O2-、O2-+H+--HO2-、2HO2--O2+H2O2、H2O2+O2--HO+OH-+O2，在掌握该公式内部的具体反应后，技术人员应适时了解该自由基的内部特性，即强氧化性，其内部的氧化能力会超出当前社会中较常见的氧化剂，利用TiO2光催化反应可高效完成多种污染物的降解工作[1]。

48-化工中间体C henm i cal I nt e r m edi at e2012年第02期科研开发纳米T i02光催化在废水处理中的应用李傻妮(中北大学化工与环境学院，山西太原030051)摘要：光倦化技术是一种新兴的高教节能现代废水处理技术，目前还处于实验室研究阶段。

本文综述了纳米T；O洗催化降解机理；并讨论了催化剂颗粒度、pH值、表面改性、载体、外加氧化剂对其光催化活性的影响；然后对纳米Ti O。

在降解有机废水和无机废水、自来水净化等方面的应用进行了评述；最后指出了目前纳米Ti0：在应用领域巾存在的不足，井展望了合成出对可见光有高响应率的光催化荆以及和传统污水处理技术相结合的发展前景。

关键词：光催化二氧化钛影响因素废水处理中圈分类号：X703文献标识码：A文章编号：T1672—8114(2012)02-048-061引畜工业废水中含有许多对人体有害的物质，如有机磷农药、芳香族胺基化合物、氯系溶剂(二氯乙烯、三氯乙烯等】、苯系溶剂及醛、酮等，对人体的毒害很大。

传统的水处理方法如吸附法、混凝法、活性污泥法等在实际处理过程中存在着一定的困难，效果不理想，因此急需寻找一种经济、有效的方法以进一步降解传统方法处理后水中残留的污染物。

1976年，J．H．C ar y等人对多氯联苯的光催化研究发现，在Ti O：的浊液中浓度为50ug／L的多氯联苯经0．5h的紫外线照射，反应物即可全部脱氯”l。

此后，光催化降解技术尤其是纳米Ti0：光催化氧化法作为一种水处理技术，引起了各国众多研究者的广泛重视。

王怡中、王九思等人B1研究了染料废水中甲基橙、活性艳红x一3B 以纳米T i O：为催化剂进行光降解脱色，甲基橙反应l O m i n，脱色率达97．4％；活性艳红X一3B在充氧条件下光照l h降解率可达98％。

樊彩梅人等研究了纳米Ti O：对水中腐植酸(H A)的降解情况【4l。

付宏祥等人疆1在研究光作者简介：李俊妮(1987一)，女，在读研究生。

纳米TiO2光催化降解制药废水的实验研究采用偶联剂法在聚丙烯多面球表面固载化纳米TiO2，在高压汞灯照射下，对制药废水进行了光催化氧化降解实验；探讨了光照时间、纳米TiO2使用量、溶液初始pH值、H2O2加入量等因素对制药废水降解的影响；在最佳条件下废水CODCr得到降解的同时，B/C也得到了显著的提高。

标签：制药废水；光催化；纳米TiO2制药废水通常具有组成复杂，有机污染物种类多、浓度高，CODCr和BOD5值高且波动性大，废水的B/C值差异较大，NH3-N浓度高，色度深，毒性大，固体悬浮物SS浓度高等特点[1]。

目前处理制药废水还是以生物法为主，物化法为辅，但由于制药废水负荷高、水质波动大、可生化性差，直接采用生物、物化法处理效果不是很理想，对制药废水进行预处理，降低废水CODCr、BOD5，提高废水可生化性以利于废水生物处理显得至关重要。

现阶段，光催化氧化作为一种高级氧化预处理工艺具有经济性、广普性、反应条件温和、无二次污染等优点，因此得到广泛的研究[2]。

纳米TiO2具有较大的禁带宽度（Eq=3.2ev），氧化还原电位高，光催化反应驱动力大，光催化活性高等特点[3]。

近年来，纳米TiO2光催化降解有机物成为环境领域最活跃的一个研究方向[4]。

但是现阶段纳米TiO2的存在形式以悬浮式为主，TiO2微小颗粒易流失，细小颗粒与废水的分离缓慢，且悬浮粒子对光线进行吸收和阻挡影响了光的辐照深度，因此使得实际处理效果不佳。

本实验采用偶联剂法将纳米TiO2粘结在聚丙烯多面球表面，这是本实验的一大亮点，并且对制药废水的光催化氧化降解特性进行了探索，为光催化氧化法在制药废水处理工程中的应用，以及纳米TiO2的固定提供了经验和借鉴。

1 实验部分1.1 实验装置实验装置如图1所示。

1.2 实验仪器与试剂仪器：超声波清洗器，JL-360DTH，上海杰理科技有限公司；电子分析天平，BS210S，北京赛多利斯天平有限公司；分光光度计，DR/2500，HACH COMPANY；紫外高压汞灯GZZ型（500W），上海亚明灯泡厂有限公司。

二氧化钛光催化降解废水的研究及机制探讨随着科技进步和工业化的发展，水污染问题日益突出，水质恶化严重威胁人类健康和生态环境。

如何高效地处理和净化水资源成为了当今重要的热点话题。

近年来，二氧化钛光催化降解废水技术被广泛应用于废水处理领域，成为一种受关注的新型水净化技术。

二氧化钛(TiO2)作为一种广泛存在于自然界中的物质，其外表面电荷和显著的光致化学反应活性质一直得到人们的关注。

众所周知，TiO2在紫外线照射条件下能够催化氧化矿化有机物质和杀灭微生物，因此成为一种广泛应用的环境净化材料。

而这种活性背后的机制主要是由TiO2表面捕获光子所产生的电子空穴对导致。

如何实现光催化的高效率和高选择性是TiO2光催化研究的重点难点问题。

在研究过程中，人们发现β－FeOOH相作为一种TiO2光敏化剂，其能够较好地延长TiO2的谱响应范围，提高催化效率。

然而，光敏化剂的添加对催化剂的稳定性和再生能力有一定影响。

为了研究TiO2催化降解有机化合物产生的中间产物、释放的活性氧物种和反应机制等问题，科学家们采用光电化学、微红外光谱等多种手段进行了研究。

研究表明，二氧化钛的光催化产生的反应物种主要有氧化物自由基(O2-)和氢氧自由基(-OH)，这些物种在水中有极强的氧化能力，从而促进了废水中有机物的降解。

此外，人们还发现了光催化废水降解过程中存在的一些问题，如：在降解废水过程中生成一些难以降解的有机物而可能成为继续污染的源头；催化剂的稳定性和利用率问题；光源条件等。

针对上述问题，研究者们提出了一些解决途径：如通过催化材料组合应用、光-电-化联合技术开展智能化调节等。

同时，一些研究也表明，针对不同的废水处理问题，选择不同性质的光催化材料或添加其他辅助物质都可以提高废水降解的效率。

总之，二氧化钛光催化降解废水技术作为一种环保、高效、低成本的水处理技术，具有广泛的应用前景和研究价值。

在后续的研究中，应重点研究如何优化循环再生利用催化材料，达到资源节约和减轻环境污染的目的。

《工业废水处理中纳米TiO2光催化技术的应用》篇一一、引言随着工业化的快速发展，工业废水排放量日益增加，其中含有大量的有毒、有害物质，对环境和人类健康造成了严重威胁。

传统的废水处理方法往往存在处理效率低、易产生二次污染等问题。

因此，寻求一种高效、环保的废水处理方法显得尤为重要。

纳米TiO2光催化技术作为一种新兴的环保技术，在工业废水处理中得到了广泛应用。

本文将重点探讨工业废水处理中纳米TiO2光催化技术的应用。

二、纳米TiO2光催化技术概述纳米TiO2光催化技术是一种利用纳米级二氧化钛（TiO2）在光照条件下催化降解有机污染物的技术。

TiO2具有高催化活性、无毒、成本低等优点，被广泛应用于废水处理、空气净化、自清洁材料等领域。

在光照条件下，TiO2能够吸收光能，产生电子-空穴对，进而与水、氧气等发生反应，产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH），能够无选择性地降解有机污染物。

三、工业废水处理中纳米TiO2光催化技术的应用1. 反应原理在工业废水处理中，纳米TiO2光催化技术主要通过光催化氧化还原反应来降解废水中的有机污染物。

具体过程为：当TiO2受到光照时，其表面的电子被激发，跃迁到表面吸附的氧分子上，形成超氧离子自由基（·O2-）。

同时， TiO2表面的空穴能够与水分子发生反应，生成·OH。

这些自由基和·OH具有极强的氧化能力，能够将有机污染物降解为低毒或无毒的小分子物质，甚至最终矿化为CO2和H2O。

2. 应用领域（1）染料废水处理：染料废水中含有大量的有机染料，难以通过传统方法处理。

纳米TiO2光催化技术能够有效降解染料废水中的有机染料，具有良好的脱色效果和矿化能力。

（2）石油化工废水处理：石油化工废水中含有大量的烃类、芳香烃等有机物。

纳米TiO2光催化技术能够有效降解这些有机物，降低废水中的化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）。

（3）制药废水处理：制药废水中含有大量的难降解有机物和有毒物质。

纳米二氧化钛在污水处理中的应用纳米二氧化钛作为一种重要的光催化材料，由于具有化学性质稳定、高活高等优点1972年，日本学者Fujishima和Honda在《Nature》上报道了在n型半导体TiO2单晶电极上光致分解H2O产生H2和O2的现象，这一报道使得半导体光催化氧化还原技术，在污水处理等方面的应用受到广泛关注，并得到了迅速发展。

大量研究证实，染料、表面活性剂、有机卤化物、农药、油类、氰化物等有机污染物都能有效通过光催化氧化反应在TiO2表面降解、脱色、分解为CO2、H2O及其它无机小分子物质，从而减少对环境的污染。

1 TiO2光催化剂在污水处理中的应用1.1 无机废水的处理工业废水中的无机污染物主要有重金属离子，如Hg、Cr、Pb等的离子。

许多无机物在TiO2表面具有光催化活性。

周林波等[1]在Cr6+浓度为80 mg/L、体积为100 mL的废水中，投加0.7g SiO2-TiO2系玻璃作为光催化剂，光照反应体系3 h，Cr6+的去除率达99 %。

Serpone 等[2]研究了以TiO2为光催化剂在模拟太阳光光照下处理HgCl2 和甲基氯化汞的过程，取得了较好的实验效果。

除重金属离子外，工业废水中的无机污染物还包括部分对环境危害较重的无机阴离子，如CN-、NO2-、Au(CN)-4等离子，一般方法难以去除，采用光催化氧化技术则能够达到这一目的。

Frank等[3]研究了以TiO2为光催化剂将CN-氧化为OCN-，并最终反应生成CO2、N2、和NO3-的过程。

Hidaka等[4]研究了氰化钾溶液及含氰工业废水在TiO2悬浮液中通过中间产物OCN-生成CO2和N2的的光催化氧化过程，讨论了光催化氧化法处理含氰废水的可能性。

1.2.1光催化处理印染废水印染废水具有浓度高、色度高、pH 高、难降解等特点，且大多含有苯环、胺基、偶氮基团等物质。

浙江大学研究小组研究了TiO2 悬浮体系对不同染料的光催化降解，结果表明，TiO2 对偶氮类染料、蒽醌类染料、三芳甲烷和菁系等可溶性染料脱色效果，Epling G.A.等[5]研究了在可见光下纳米TiO2 光催化剂对15 种不同类型的染料的降解；肖俊霞等也研究了10 种不同结构的染料在TiO2/UV 体系中的光催化氧化降解过程，揭示了不同结构染料在TiO2/UV 体系中的降解规律。

TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用
TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用
摘要：TiO2多相光催化能利用太阳能有效降解多种对环境有害的污染物,使有害物质矿化为CO2、H2O及其它无机小分子物质.本文综述了TiO2光催化的机理,提高光催化能力的`途径,多种具有代表性污染物的光催化降解处理方法,以及目前尚存在的一些问题,扼要介绍了近年来TiO2光催化反应及其在废水处理中应用的研究进展及应用前景. 作者：沈伟韧赵文宽贺飞方佑龄Author：Shen Weiren Zhao Wenkuan He Fei Fang Youling 作者单位：武汉大学化学系,武汉,430072 期刊：化学进展 ISTICSCIPKU Journal： PROGRESS IN CHEMISTRY 年，卷(期)： 1998, (4) 分类号： X7 关键词： TiO2 多相光催化降解废水处理机标分类号： TP2 O64 机标关键词：光催化反应废水处理应用前景污染物光催化能力光催化降解多相光催化有害物质处理方法小分子太阳能矿化机理环境基金项目：中国科学院资助项目，国家重点实验室基金 TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用[期刊论文] 化学进展 --1998, (4)沈伟韧赵文宽贺飞方佑龄TiO2多相光催化能利用太阳能有效降解多种对环境有害的污染物,使有害物质矿化为CO2、H2O及其它无机小分子物质.本文综述了TiO2光催化的机理,提高光催化能力的途径,多种具有代表性污染物的光催化降解处理方法,以及目前尚存...。

改性纳米TiO2光催化剂处理废水1 引言高级氧化水处理技术(Advanced Oxidation Processes (AOPs) ) 基于原位产生的高活性短暂物种(如H2O2、·OH、·O2－和O3等) 的原理，可矿化难降解水中绝大多数有机污染物、病原体和消毒副产物等［1，2］，是能够提供洁净且消毒水源的创新性水处理技术。

在众多的AOPs 中，使用二氧化钛(TiO2) 半导体催化剂的多相光催化技术表现出高效快速的降解能力，该技术可将众多难降解有机污染物分解成生物可降解物质或矿化成无毒的CO2和H2O ［3，4］。

但迄今为止，将TiO2催化剂用于水处理仍存在一系列技术挑战。

如TiO2细小的颗粒尺寸、较大的比表面积和表面能使其在操作过程中易于凝聚使传质过程减缓。

本文综述了近几年改性TiO2光催化水处理技术研究所取得的进展及其面临的瓶颈问题。

2 TiO2光催化反应机理以光化学和光物理为基础的TiO2半导体催化剂已有众多报道［5，6］。

半导体的基本能带结构是：由一个充满电子的低能价带(valence band，VB) 和一个空的高能导带(conduction band，CB) 构成，价带和导体之间由禁带分开。

当用高于或等于TiO2带隙(通常锐钛矿3．2 eV，金红石3．0 eV) 的光能量(λ＜ 400nm) 照射其表面时，孤电子在飞秒时间内被光激发至TiO2导带，光激发产生一个未充满的价带，从而形成电子－空穴对(e-/h+) ［7，8］。

根据光子同催化剂和吸附物质作用方式的不同，催化反应可以分为敏化光反应(sensitized photoreaction) 和催化光反应(catalyzedphotoreaction) ，其实质就是电荷的转移方向不同，敏化光反应中生成的e-/h+从催化剂流向吸附分子，而催化光反应电荷流动方向正好相反［9，10］。

3 TiO2光催化剂的改性方法实际的晶体都是近似的空间点阵结构，总有一种或几种结构上的缺陷。

TiO2光催化氧化处理废水存在的问题和改进方案孙云雪魏娜金鑫苏敏马双忱(华北电力大学河北保定071003)摘要结合Ti O2光催化氧化技术的基本原理,讨论了该技术在废水处理过程中存在的主要问题以及改进的方案。

可以预见Ti O2光催化氧化将是一种非常有效的处理技术,为彻底解决废水处理问题提供了新的手段,在环境污染治理方面具有广阔的应用前景。

关键词废水处理光催化氧化TiO2Pr oblems Existed in Wastewater Treatment by TiO2Photocatalytic Oxidation and the Impr ovement Measur esS UN Yunxue WEI Na J IN Xi n S U Min MA Shuangchen(Nort h C hina Ele ctric Po wer U niversity Baoding,Hebe i071003)Abstract This paper di scuss es the main problem s and i mprove ment m easures i n the process of waste water treatment com bining the basic principles of TiO2photocatalytic oxidation.This technology will be one kind of highl y effective treating method,provi ding new m eans for was tewater treatment,so it has broad application prospec ts in envi ronmental polluti on control.Key Words w as te water treatment photocatalytic oxidation titani um dioxide0引言光催化氧化技术是一种环境友好型绿色水处理技术,它能够彻底氧化降解废水中的有机污染物。

《工业废水处理中纳米TiO2光催化技术的应用》篇一一、引言随着现代工业的迅猛发展，工业废水处理问题已成为环保领域面临的一大挑战。

传统处理方法在面对日益复杂的废水组成时显得捉襟见肘，寻找更高效、环保的废水处理技术势在必行。

近年来，纳米TiO2光催化技术以其独特的光催化特性，在工业废水处理领域展现出了广阔的应用前景。

本文将就纳米TiO2光催化技术的原理、应用现状及在工业废水处理中的具体实践等方面进行探讨。

二、纳米TiO2光催化技术原理纳米TiO2光催化技术是利用纳米级二氧化钛（TiO2）的光催化性能，在光照条件下对有机物进行氧化还原反应，从而达到降解污染物的目的。

当纳米TiO2受到大于其禁带宽度的光子照射时，会产生光生电子和空穴对，这些电子和空穴与吸附在催化剂表面的氧和水反应，生成具有强氧化性的羟基自由基（·OH）和超氧自由基（·O2-），这些自由基能够无选择性地与有机污染物发生反应，最终将其降解为无害的二氧化碳和水等小分子物质。

三、纳米TiO2光催化技术在工业废水处理中的应用现状随着科技的发展，纳米TiO2光催化技术在工业废水处理中的应用越来越广泛。

其优点包括反应条件温和、无二次污染、可循环利用等。

目前，该技术已广泛应用于染料废水、农药废水、油类废水等各类工业废水的处理中。

具体而言：1. 染料废水处理：由于染料废水含有大量有机色素，传统的处理方法往往难以将其完全去除。

采用纳米TiO2光催化技术，能够有效降解染料废水中的有机色素，提高废水的可生化性。

2. 农药废水处理：农药废水中含有大量的有机磷和有机氯等有毒物质，对环境危害极大。

纳米TiO2光催化技术能够快速降解农药废水中的有毒物质，降低其环境风险。

3. 油类废水处理：油类废水通常难以通过传统的物理化学方法完全去除。

纳米TiO2光催化技术能够有效地将油类物质分解为小分子物质，从而达到净化水质的目的。

四、纳米TiO2光催化技术在工业废水处理中的实践应用在实际应用中，根据废水的性质和成分，可以通过多种方式提高纳米TiO2光催化技术的效率。

TiO2光催化法降解洗涤污水向明中学潘文杰（指导教师：沈伟韧）摘要：TiO2光催化在环境保护中的应用日益受到人们的重视，本工作利用TiO2的光催化反应实现了对洗涤废水中常见表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（ABS）的有效降解。

并且，在实验过程中，采用了比常规方法更为简单的分析方法对ABS含量进行监测。

关键词：光催化TiO2 十二烷基苯磺酸钠1．引言水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。

当前对水体危害较大的是人为污染。

利用半导体光催化作用可有效地降解和消除有害污染物。

近年来，半导体多相光催化作为一项新的污染治理技术，日益受到重视。

半导体粒子具有能带结构，一般由填满电子的低能价带（valence band, VB）和空的高能导带（conduction band, CB）构成，价带和导带之间存在禁带(band gap)。

当用能量等于或大于禁带宽度(也称带隙, E g)的光照射半导体时，价带上的电子(e-)被激发跃迁至导带，在价带上产生相应的空穴(h+)，并在电场作用下分离并迁移到粒子表面。

光生空穴有很强的得电子能力，具有强氧化性，可夺取半导体颗粒表面被吸附物质或溶剂中的电子，使原本不吸收光的物质被活化氧化，电子受体通过接受表面的电子而被还原。

光催化机理可用下式说明：hTiO2＋H2O →e-＋h+h+＋H2O →·OH ＋H+h+＋OH-→·OHO2＋e-→·O2-，·O2-＋H+→HO2·2 HO2·→O2 ＋H2O2H2O2＋O2-→·OH ＋OH- ＋O2羟基自由基是光催化反应的一种主要活性物质，对光催化氧化起决定作用，吸附于催化剂表面的氧及水合悬浮液中的OH-、H2O等均可产生该物质。

氧化作用既可以通过表面键合羟基的间接氧化，即粒子表面捕获的空穴氧化；又可在粒子内部或颗粒表面经价带空穴直接氧化；或同时起作用，视具体情况有所不同。

光催化降解技术在污水处理中的应用摘要：污水处理技术探索是当前亟待解决的技术难题，在改善全球性水资源短缺方面具有重要意义。

以光催化降解作为污水处理关键技术，对工业废水以及相关污水处理方面都具有进步意义。

光催化降解区别于传统污水处理，属于技术创新的一种重要形式，能够极大程度降低成本，提高绿色化学水平。

关键词：光催化降解；污水；循环技术世界范围内都出现水资源短缺的情况，因此，技术研究领域逐渐开始关注到污水净化、回收利用。

目前污水类型具体包括工业废水、染料废水以及制药废水类型。

工业废水作为其中一种，具有排放量大、危害性强的特点；染料废水则含有大量的污染物与毒性；制药废水则会产生无法降解的抗生素，会对生态系统造成负面影响。

对此三种类型废水在降解处理办法方面均各具特点，为此，本研究主要分析当前阶段应用性最好的处理办法。

1 工业废水处理对光催化剂降解的应用采用传统技术处理，可以更好降解污水之中金属离子。

但是因为工业废水之中除了含有金属离子，还具有大量有机物，传统技术处理无法降解有机物，因此，在分解效果上大打折扣。

传统处理方法包括三种类型，分别是物理法、化学法以及生物法。

如化学法中通常会采取投放絮凝剂的方式进行处理，此类方法会消耗大量药物，且会导致污泥的大量淤积，效果不理想可能会造成二次污染。

生物法效果好但是耗时长，且生物培养消耗的成本也较高，采取光催化降解技术方法则相对更加理想。

石中亮等人在研究中提出，可以使用沸石负载TiO2的光催化剂对工业废水完成降解，尤其是对造纸行业。

Ph=4的条件下，则可以在8小时时间范围内完成对COD的有效去除。

此时，污水之中产生的有机物将会均被转化为CO2、H2O，完成对有机类污染物的充分降解。

且催化剂能够进行重复使用，最多达到4次，且每次在降解效果方面均不会产生差别。

与传统方法之间进行比较，光催化剂降解处理所产生的能耗消耗量更少，工作效率相对较高，降解效果更加彻底，且催化剂可以重复使用。