TiO2光催化剂处理废水

染料废水中包含了大量的有机污染物，不经过处理的废水排入水体后将会导致溶解氧大大降低，进而破坏水生态环境，这样鱼类和其它水生生物的生存将受到威胁。染料废水大部分都偏碱性，进入农田，会使土地盐碱化，进入水体，更会影响水体的平衡。染料废水中的硫酸盐在土壤的还原条件下，还会转化为硫化物，产生硫化氢。印染废水的色泽变化多样，严重影响受纳水体外观，染料是造成水体有色的主要因素。83162

采用纳米TiO2光催化剂处理技术来改善环境中有机污染物是一种有效且新型的处理工艺。研究者通过实验发现[26]：对于水中的染料、烃类、卤代物、表面活性剂、农药、杀虫剂等有机污染物，经过TiO2光催化剂处理后，能将其中的有机污染物催化氧化转变成H2O和CO2等无害物质。近来研究表明[27-28]：TiO2光催化剂能降解染料中的有色物质，如甲基橙、甲基红、亚甲基蓝、罗丹明、耐酸大红染料及偶氮染料等，而且得到显著的光催化降解效果。G。Sivalingam[29]等研究者采用燃烧合成法制备出TiO2纳米光催化剂，用于降解亚甲基蓝（MB）、茜素染料（AS）、甲基红（MR），、刚果红（CR）和橙色G（OG）等染料。研究表明，此方法制得的光催化剂的催化活性比商品用DegussaP-25的催化活性要高很多。Beata[30]等研究了两种不同的光催化剂对同种染料的降解效果，利用活性红198（RR198）、酸性黑1（AB1）和酸性蓝7（AB7）作为目标污染物，TiO2-ytanpolA11和TiO2-DegussaP-25做光催化降解实验。实验发现：TiO2-ytanpolA11和TiO2-DegussaP-25都使3种染料有很好的降解效果，但是TiO2-DegussaP-25的催化性能比TiO2-ytanpolA11的更好。论文网

2TiO2研究进展

综合国内外研究表明，虽然光催化氧化技术是降解废水中有机污染物的有效方法，但是TiO2光催化氧化技术在污水处理领域尚处于开拓阶段，在实际应用中和生产中还不能实施，TiO2纳米催化剂因其独特的结构及物理和化学性能，在传感器、电容器、光裂解水制氢以及光催化降解污染物等方面有广阔的应用前景，受到广泛的关注。近年来许多科研小组从以下几个方面来进一步提高纳米TiO2的光催化功能性质：

（1）增大TiO2的比表面积通过改变合成方法及相应的实验参数，改变颗粒粒径，提高TiO2的比表面积。

（2）利用掺杂的方法（非金属、金属离子、非金属与金属离子共掺杂等）在TiO2晶格中引入新电荷、形成缺陷或改变晶格类型，从而实现纳米TiO2性能的提高。

（3）通过TiO2纳米晶格与金属或金属氧化物或金属硫化物形成复合材料提高其性能。通过形貌、晶体类型的改变来提高纳米TiO2的光催化功能性质具有一定的局限性，通过掺杂或形成复合材料可大大改善纳米TiO2的光催化性能。尤其一些费米能级低于TiO2的纳米金属与纳米TiO2复合能有效阻止光生电子、空穴的复合，提高

TiO2纳米催化剂对可见光的利用率和催化活性，同时也显著提高TiO2晶格表面电子的传输能力。近年来，纳米金属/TiO2复合材料制备技术迅速发展，其应用范围也在不断扩大，已成为目前的研究热点。

3TiO2研究存在的问题

迄今为止，采用半导体光催化氧化技术处理污水中的有机污染物在新型的污水处理技术领域占据了主导位置，这吸引了世界各国的研究者的广泛关注，但是利用这种技术处理污水还处于起步阶段，在应用于实际时存在一些缺陷[31]。

（1）光催化剂的循环利用问题目前，研究者采用光降解效率较高的悬浮相体系技术，但是纳米级的光催化剂TiO2粒径极小，光催化反应结束后呈絮状体，清洗反应装置时有一定的难度，而且TiO2也不易回收再利用。虽然有研究者制成TiO2薄膜负载于玻璃、空心球等载体上，为TiO2应用于实际提供了可能性，但是负载后光催化剂活性降低了。因此，研究者在着力于提高光催化剂性能过程中，也需解决TiO2的循环利用问题。