Os nanomateriais têm muitos efeitos de superfície, interface e tamanho pequeno, efeitos de tamanho quântico e efeitos de tunelamento quântico macroscópico que são diferentes dos materiais a granel tradicionais. eles exibem singular propriedades mecânicas, elétricas, magnéticas, ópticas, térmicas e químicas e se tornar física atual, a vanguarda da química e ciência de materiais hot spots nos materiais, ambiente, energia, química, biologia e outros campos mostram uma ampla gama de aplicações. o uso de nano-semicondutores degradação fotocatalítica de poluentes na água tornou-se um ponto quente no campo do tratamento de água nos últimos anos. inúmeros estudos mostraram que muitas das matérias orgânicas refratárias na água podem ser eficientemente degradadas ou removidas pela fotocatálise. O fotocatalisador nanométrico é o fator chave no tratamento fotocatalítico da poluição da água. materiais semicondutores do tipo n, como nano-tio, nano-zno é o fotocatalisador mais comumente usado, em que tio2 tem mostrado muitas vantagens, como gap de banda larga, estabilidade química, efeito catalítico, não tóxico, baixo preço e assim por diante , tornar-se um dos nano-catalisadores com boas perspectivas de aplicação.
1. princípio de degradação fotocatalítica de poluentes na água
degradação fotocatalítica da tecnologia, geralmente baseada em tio2 e outros materiais semicondutores como catalisador. a estrutura de banda de energia dessas partículas semicondutoras é geralmente composta de uma banda de valência preenchida com elétrons e uma faixa vazia de condução de alta energia. existe um intervalo de bandas entre a banda de valência e a banda de condução. quando a luz é irradiada para o semicondutor com luz tendo uma energia igual ou maior que a largura de banda proibida, os elétrons da banda de valência (e-) são excitados para transitar para a banda de condução para formar fotoelétrons (e-), que geram orifícios ( h +) na banda de valência e migram para a superfície da partícula sob a ação do campo elétrico, respectivamente. Os elétrons foto-gerados (e-) são facilmente capturados por substâncias oxidantes, como o oxigênio dissolvido na água, enquanto os furos têm um forte poder oxidante devido à sua forte capacidade de adquirir elétrons. as substâncias orgânicas adsorvidas em suas superfícies, como oh e h2o, as moléculas são oxidadas para os radicais, os radicais quase indiscriminadamente oxidam a matéria orgânica na água.
2. degradação de poluentes orgânicos em águas residuais
estudo descobriu que dióxido de nano-titânio pode efetivamente halogenados hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos aromáticos halogenados, ácidos orgânicos, nitroaromático, anilina substituída, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, compostos heterocíclicos, hidrocarbonetos, fenóis classe, corantes, surfactantes, pesticidas e outras reações fotocatalíticas, a geração final de pequenas moléculas inorgânicas. Até agora, descobriu-se que mais de 3000 tipos de compostos orgânicos refratários podem ser rapidamente degradados por tio2 sob irradiação UV. degradação fotocatalítica de dióxido de nano-titânio de dois métodos, especialmente para aqueles que usam métodos biológicos ou químicos em geral são difíceis de degradação de aromáticos e compostos aromáticos. para o sistema de poluentes orgânicos contendo até vários milhares de miligramas por litro de água residual, a degradação fotocatalítica pode efetivamente remover e remover os poluentes e atender aos padrões ambientais exigidos. nanômetro dióxido de titânio na degradação do tratamento de água orgânica tem as seguintes vantagens: (1) tem uma grande área superficial específica, que tem um contato mais completo com a matéria orgânica nas águas residuais, a matéria orgânica máxima pode ser adsorvida em sua superfície; (2) tem um forte da capacidade de absorção uv, que tem uma maior capacidade de degradação fotocatalítica, pode rapidamente quebrar a superfície da matéria orgânica. oxidação fotocatalítica de equipamentos de tratamento de águas residuais orgânicos é simples, forte poder oxidante, com a luz solar disponível, baixo consumo de energia, sem poluição secundária e outras características, é na profundidade de tratamento de água e tratamento de efluentes industriais refratários matéria orgânica boas perspectivas de aplicação, o principais áreas de aplicação são as seguintes:
2.1 tratamento de águas residuais de pesticidas de fosfina orgânica
2.2 tratamento de águas residuais orgânicas cloradas
2.3 tratamento de águas residuais oleosas
2,4 lã de tingimento e acabamento de tratamento de águas residuais
2,5 tratamento de água de mina
3. degradação de poluentes inorgânicos em efluentes tio2 pode efetivamente degradar compostos orgânicos em águas residuais em pequenas moléculas inorgânicas, como h2o, co2, so2-4, po3-4, no3- e íons de halogênio para alcançar a inorgânica completa.
3.1 tratamento de águas residuais de cromo
3.2 tratamento de águas residuais com cianeto
3.3 tratamento de águas residuais contendo mercúrio
3.4 no2 - tratamento de águas residuais
3.5 tratamento de águas residuais com chumbo
Resumindo, o método de purificação fotocatalítica do nano-tio2 é simples, completamente descontaminado e não produz poluição secundária. quase todas as substâncias orgânicas listadas na lista de poluentes prioritários podem ser decompostas por conversão fotocatalítica. Portanto, a oxidação fotocatalítica apresenta grande vitalidade no campo do tratamento de efluentes e mostra uma perspectiva mais atraente e prática no tratamento de efluentes orgânicos refratários.
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