光催化剂降解罗丹明实验心得
罗丹明B的ZnO膜光催化降解
罗丹明B的ZnO膜光催化降解摘要：采用纳米ZnO膜为催化剂对罗丹明B进行光催化降解试验。
研究溶液pH、罗丹明B初始浓度、H2O2、膜的层数及光照时间对罗丹明B降解效果的影响，确定ZnO膜光催化降解罗丹明B的最佳参数。
结果表明，酸性环境可以提高ZnO 膜的光催化活性；罗丹明B初始浓度越低光降解的速度越快；H2O2可提高罗丹明B的降解速度；三层膜对罗丹明B的降解率高于单层膜的降解率。
采用三层膜为催化剂，在35 mL初始浓度为5 mg/L、pH 1.46的罗丹明B溶液中加入适量的H2O2水溶液后进行光降解，紫外光照射60 min后，罗丹明B的降解率达到99.6%。
关键词：ZnO膜；光催化；降解；罗丹明B随着工业化的发展和城镇化进程的加快推进，排放的污水越来越多，严重危害着人类的身体健康[1]，也制约着经济的可持续发展，污水处理成为每一个地方必须解决的问题。
传统处理污水的方法主要有：物理法、生物降解法及化学法，但降解效果不理想。
近些年发展的半导体光催化技术是一种先进的氧化技术[2，3]，它是将半导体催化剂与某些光源结合共同作用于废水进行催化降解，相对于传统废水处理技术具有高效节能，且能彻底降解废水中绝大部分有机物等优点[4]，所以受到环境及材料研究者们的广泛重视。
据文献[5，6]报道ZnO相对于传统半导体材料TiO2有着更高的光催化活性，其应用研究受到普遍关注。
ZnO光催化机理为光照射时其价带上的电子被激发到导带，从而形成电子-空穴对，空穴是强氧化剂，它能将吸附在其表面上的OH-氧化成OH·自由基，该自由基是强氧化剂，可以氧化相邻的有机物且可以扩散到液相中氧化有机物，最终将有机物氧化成CO2完成降解过程[7]。
电子-空穴对在ZnO表面容易发生简单复合从而降低了ZnO的光催化性能，由于氧化剂是有效的电子俘获剂，且能提高光催化氧化的速率和效率。
鉴于此，采用纳米ZnO膜为催化剂外加H2O2对罗丹明B进行光催化降解试验。
光催化降解罗丹明b的原理
光催化降解罗丹明b的原理罗丹明b是一种广泛应用于纺织、皮革、橡胶、塑料等工业中的染料，因其毒性较大、难以降解而被列为环境污染物之一。
传统的物理和化学方法虽然可以将罗丹明b去除，但却存在能耗高、处理时间长、产生二次污染等问题。
而光催化技术则成为一种新的、环保的、高效的罗丹明b降解方法。
光催化降解罗丹明b的原理是利用光催化剂吸收可见光或紫外光的能量激发电子，产生电子-空穴对并使其在催化剂表面发生反应，从而降解污染物。
光催化剂一般分为两种：半导体光催化剂和金属复合物光催化剂。
半导体光催化剂是指常用的二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）等，它们能够吸收紫外光并产生电子-空穴对，在催化剂表面形成活性氧物种，从而分解有机污染物。
半导体光催化剂的催化效率受到多种因素的影响，如光照强度、催化剂的晶体结构、表面形态等。
其中，光照强度是影响光催化效率最为重要的因素之一，一般情况下，光照强度越高，光催化效率越高。
金属复合物光催化剂是指由金属离子与有机配体组成的复合物，如钴配合物、铜配合物等。
这些复合物能够吸收可见光并产生电子-空穴对，从而促进有机污染物的降解。
金属复合物光催化剂的催化效率受到多种因素的影响，如金属离子的种类、有机配体的结构等。
其中，金属离子的种类是影响光催化效率最为重要的因素之一，一般情况下，金属离子的电荷数越大，光催化效率越高。
除了催化剂的种类和光照强度之外，还有一些其他的因素也会影响光催化降解罗丹明b的效率。
例如，溶液的pH值、溶液中其他离子的存在等。
在实际应用中，需要通过实验确定最佳的操作条件，以获得最高的光催化降解效率。
光催化技术是一种新的、环保的、高效的罗丹明b降解方法，其原理是利用光催化剂吸收可见光或紫外光的能量激发电子，产生电子-空穴对并使其在催化剂表面发生反应，从而降解污染物。
在实际应用中，需要针对具体情况选择适合的光催化剂和操作条件，以获得最佳的降解效果。
光催化降解罗丹明b的原理
光催化降解罗丹明b的原理
罗丹明b是一种常见的有机染料，广泛应用于纺织、皮革、印染等行业。
然而，由于其毒性较大，对环境和人体健康造成了一定的危害。
因此，研究罗丹明b的降解方法具有重要的意义。
其中，光催化降解是一种有效的方法。
光催化降解是利用光催化剂在光照下产生的活性物种，对有机污染物进行降解的过程。
在光催化降解罗丹明b的过程中，通常采用的光催化剂是二氧化钛（TiO2）。
当TiO2受到紫外光照射时，会产生电子空穴对，即TiO2（h+）和TiO2（e-）。
其中，TiO2（h+）是一种强氧化剂，可以氧化有机污染物，而TiO2（e-）则可以还原氧分子，产生氢氧自由基（•OH），进一步氧化有机污染物。
在光催化降解罗丹明b的过程中，罗丹明b分子首先吸附在TiO2表面，然后受到紫外光照射，产生电子空穴对。
TiO2（h+）氧化罗丹明b分子中的羰基和芳香环，产生一系列的中间产物，最终分解为CO2和H2O。
同时，TiO2（e-）还原氧分子，产生氢氧自由基（•OH），进一步氧化罗丹明b分子中的碳-碳双键和芳香环，产生一系列的中间产物，最终分解为CO2和H2O。
光催化降解罗丹明b的过程具有高效、无二次污染、易操作等优点。
但是，光催化降解的效率受到多种因素的影响，如光照强度、光催化剂的种类和负载方式、溶液pH值、有机污染物的浓度和种类等。
因此，在实际应用中需要根据具体情况进行优化。
光催化降解是一种有效的罗丹明b降解方法，具有广泛的应用前景。
未来，我们还需要进一步研究光催化降解的机理和优化方法，以提高其降解效率和稳定性，为环境保护和人类健康做出更大的贡献。
钨酸铋及其复合材料光催化降解罗丹明B的研究
摘要利用半导体进行光催化反应一直被人们广泛关注。
在各种光催化剂的研究中，钨酸铋（Bi2WO6）是一种很有前途的催化剂，由于其在可见光下能分解水产生氧气（O2）和分解有机污染物。
然而，纯Bi2WO6光催化剂太阳能利用率低，光生电子-空穴复合率高，量子效率低等问题限制了其应用。
近年来，许多研究都致力于提高Bi2WO6的光催化活性，获得较高的光催化效率。
本文运用了三种方法对Bi2WO6来改性，并对改性后的光催化剂用X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和光致发光光谱等进行表征。
通过降解罗丹明B评价光催化剂的性能，并探究了光催化反应过程。
（1）用水热法制备的碳质多糖球体为模版，成功合成了相互粘连的Bi2WO6微粒光催化剂。
实验结果表明颗粒状聚集Bi2WO6的光催化性能明显优于块状Bi2WO6。
相互粘连的Bi2WO6微粒增大了比表面积具有更大的吸附容量，存在的少量碳构成Bi2WO6/C异质结抑制了光生电子与空穴的复合。
（2）用水热法制备了碱式硝酸铋（BHN）改性的Bi2WO6复合光催化剂Bi2WO6/BHN。
对实验数据分析可知，通过构建异质结使电子的迁移能力增强，促进光生电子和空穴的分离。
BHN引入有效地提高了Bi2WO6对罗丹明B降解的光催化活性。
实验结果表明0.05 g的BHN复合量最佳，光催化速率最快。
（3）利用两步水热法制备了Cu/Bi2WO6光催化剂。
实验结果表明Cu2+被乙二醇还原为Cu单质并负载在花球状钨酸铋表面。
与纯Bi2WO6相比，Cu/Bi2WO6的可见光吸收更强，光生载流子利用率更高。
Cu的负载量为1.0 %时，Cu/Bi2WO6复合材料的光催化活性最高。
关键字：光催化剂，钨酸铋，水热法AbstractThe use of semiconductors for photocatalytic reactions has been widely concerned. Bismuth tungstate (Bi2WO6) is a promising catalyst in the study of various photocatalysts, because it can decompose water to produce oxygen (O2) and decompose organic pollutants in visible light. However, pure Bi2WO6catalyst has low utilization rate of solar energy, high photogenerated electron-hole recombination rate and low quantum efficiency, which limit its application. In recent years, many studies have been devoted to improving the photocatalytic activity of Bi2WO6 and achieving higher photocatalytic efficiency.In this paper, Bi2WO6 was modified by three methods, and the modified photocatalyst was characterized by X-ray diffraction, infrared spectrum, scanning electron microscope, UV-vis diffuse reflectance spectrum and photoluminescence spectrum.The performance of photocatalyst was evaluated by degradation of rhodamine B, and the photocatalytic reaction process was explored.(1) Bi2WO6microparticle photocatalyst was successfully synthesized by hydrothermal preparation of carbonaceous polysaccharide spheres as templates. The results showed that the photocatalytic performance of granular Bi2WO6was significantly better than that of bulk Bi2WO6.The adhesion of Bi2WO6 particles increases the specific surface area and has a larger adsorption capacity. The small amount of carbon in the Bi2WO6/C heterojunction inhibits the combination of photogenerated electrons and holes.(2) Bi2WO6/BHN composite photocatalyst modified by BHN was prepared by hydrothermal method. According to the analysis of experimental data, the migration ability of electrons is enhanced and the separation of photogenic electrons and holes is promoted because of constructing heterogeneous junction. The introduction of BHN effectively enhanced the photocatalytic activity of Bi2WO6for rhodamine B degradation. The experimental results showed that the optimum BHN composite amount was 0.05 g and the photocatalytic rate was the fastest.(3) Cu/Bi2WO6photocatalyst was prepared by two-step hydrothermal method.The results showed that Cu2+ was reduced to Cu by ethylene glycol and loaded on the surface ofbismuth tungstate. Compared with pure Bi2WO6, Cu/Bi2WO6has stronger visible light absorption and higher utilization rate of photo-generated carrier. When the Cu content was 1.0 %, the photocatalytic activity of Cu/Bi2WO6 composite was the best.Key words：photocatalyst, bismuth tungstate, hydrothermal method目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.1.1 光催化技术在环境和能源领域的应用 (1)1.1.2 光催化过程中电荷转移过程和机理 (2)1.1.3 光催化剂改性 (4)1.1.4 异质结光催化剂 (7)1.1.5 新型光催化剂 (9)1.2 钨酸铋光催化材料的概述 (9)1.2.1 钨酸铋的简介 (9)1.2.2 钨酸铋的能带结构 (10)1.2.3 钨酸铋的光催化机理 (11)1.2.4 钨酸铋的制备方法 (11)1.2.5 本文的研究内容 (13)第二章实验部分 (15)2.1 实验试剂与仪器 (15)2.1.1 论文研究中用到的实验药品 (15)2.1.2 实验仪器 (16)2.2 催化剂的表征分析 (17)2.2.1 X射线衍射分析 (17)2.2.2 扫描电子显微镜 (17)2.2.3 傅里叶红外光谱分析 (17)2.2.4 紫外-可见漫反射光谱分析 (18)2.2.5 荧光光谱分析 (18)2.2.6 电化学分析 (18)2.3 光催化性能研究 (19)2.3.1 罗丹明B概述 (19)2.3.2 罗丹明B最大吸收波长 (19)2.3.3 罗丹明B最大吸收波长 (19)2.3.4 光催化反应装置 (21)2.3.5 光催化实验方法 (21)第三章颗粒状Bi2WO6的制备及光催化性能 (22)3.1 引言 (22)3.2 颗粒状Bi2WO6的制备 (23)3.2.1 碳质多糖球体的的制备 (23)3.2.2 Bi2WO6的制备 (23)3.3 光催化实验 (23)3.4 颗粒状Bi2WO6的表征 (24)3.4.1 不同形貌Bi2WO6的XRD分析 (24)3.4.2 Bi2WO6-P的SEM分析 (24)3.4.3 不同形貌Bi2WO6的DRS分析 (25)3.4.4 不同形貌Bi2WO6的PL分析 (26)3.4.5 不同形貌Bi2WO6光催化剂的光电性能测试 (27)3.4.6 不同形貌Bi2WO6光催化性能 (27)3.4.7 Bi2WO6-P降解RhB的紫外-可见吸收光谱分析 (28)3.4.8 Bi2WO6-P的稳定性实验 (29)3.5 本章小结 (30)第四章 Bi2WO6/Bi6O6(OH)3(NO3)3的制备及其光催化性能 (31)4.1 引言 (31)4.2 Bi2WO6/BHN复合材料的制备 (32)4.2.1 BHN的制备 (32)4.2.2 合成Bi2WO6/BHN (32)4.3 Bi2WO6/BHN复合材料的表征 (32)4.3.1 不同复合量Bi2WO6/BHN的XRD分析 (32)4.3.2 不同复合量Bi2WO6/BHN的FT-IR分析 (33)4.3.3 不同复合量Bi2WO6/BHN的SEM分析 (34)4.3.4 不同复合量Bi2WO6/BHN的DRS分析 (35)4.3.5 不同复合量Bi2WO6/BHN的PL分析 (36)4.3.6 不同复合量Bi2WO6/BHN的光电性能测试 (36)4.3.7 不同复合量Bi2WO6/BHN光催化性能分析 (38)4.3.8 Bi2WO6/BHN的稳定性实验 (39)4.4 Bi2WO6/BHN光催化反应原理 (39)4.5 本章小结 (40)第五章负载铜钨酸铋的制备及其光催化性能 (41)5.1 引言 (41)5.2 Cu/Bi2WO6复合材料的制备 (42)5.2.1 花球状Bi2WO6的制备 (42)5.2.2 Cu/Bi2WO6的制备 (42)5.2.3 Cu/Bi2WO6的光催化实验 (42)5.3 Cu/Bi2WO6催化剂的表征 (43)5.3.1 Cu/Bi2WO6光催化剂的XRD分析 (43)5.3.2 Cu/Bi2WO6光催化剂的FT-IR分析 (43)5.3.3 Cu/Bi2WO6光催化剂的SEM分析 (44)5.3.4 Cu/Bi2WO6光催化剂的DRS分析 (45)5.3.5 Cu/Bi2WO6光催化剂的PL分析 (46)5.3.6 Cu/Bi2WO6光催化剂的光电性能测试 (47)5.3.7 Cu/Bi2WO6光催化性能分析 (48)5.3.8 Cu/Bi2WO6的稳定性实验 (49)5.4 Cu/Bi2WO6光催化反应原理 (49)5.5 本章小结 (50)第六章结论与展望 (51)6.1 结论 (51)6.2 展望 (51)参考文献 (52)致谢 (56)第一章绪论1.1 引言1.1.1 光催化技术在环境和能源领域的应用由于两次能源危机，即1973年的石油危机和1979年的能源危机，1972年发现的光催化分解水制氢吸引了当前科学家的研究兴趣[1] [2] 。
含钛炉渣制光催化剂催化降解罗丹明B废水的研究
来体 现其光 催化 效果 ， 研 究 了各 因 素对 于 罗丹 明 并 Ｂ废水 脱色率 的影 响 。
化及 有 机 污 染 物 氧 化 降 解 等 方 面 有 着 广 阔 的 前 景 ¨ Ｊ 目前使 用 最 广 的 ＴＯ 。 ｉ 光 催 化 剂 多 由药 剂
制 备 ， 仅价格 昂 贵 ， 作 工艺 繁 琐 ， 且对 于可 见 不 制 而 光 的吸 收率低 ， 这在 很 大程 度 上 限制 了光催 化 剂 在 水 处理 中 的应用 。 高炉 渣是 冶炼 生铁 时产 生 的废渣 ， 国 高炉 渣 我 的年排放 量在 ３０ ０ ０万 ｔ 左右 ， 由此造 成 的经 济损 失
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光催化氧化法降解水溶性染料罗丹明B的研究
第33卷第4期当 代 化 工Vol.33,No.4 2004年8月Contemporary Chemical Industry August,2004光催化氧化法降解水溶性染料罗丹明B的研究①柏双鹏,崔 鹏(合肥工业大学化工学院,安徽合肥230009)摘 要: 以TiO2超细微粉为光催化剂,对低浓度罗丹明B溶液进行光催化氧化脱色研究,探讨了溶液初始浓度、p H值、TiO2用量及气体用量等对反应条件的影响,并对氧化反应动力学进行了初步分析。
研究结果表明,对初始质量浓度15mg·L-1的罗丹明B溶液,光催化氧化反应的优化条件为:w(TiO2)=0.25%、溶液初始p H值4.0、空气体积流量2.0L·min-1。
关 键 词: 光催化氧化;TiO2;罗丹明B染料中图分类号: X703.1 文献标识码: A 文章编号: 16710460(2004)04022703 光催化氧化法是利用半导体金属氧化物吸收外界辐射光能而激发产生导带电子(e-)和价带空穴(h+),空穴在有氧条件下进一步产生氧化能力极强的羟基自由基·OH(氧化势能2.80eV),可对有机物发生催化氧化反应。
与传统方法相比,光催化技术具有工艺简单、成本低、反应完全等特点,已成为常温、常压下氧化结构稳定有机物的一种新型反应技术[1～3]。
罗丹明B是印染行业中常用的一种阳离子碱性染料,具有氧杂蒽类结构[4]。
众多研究结果表明,罗丹明B的典型结构使其在进行光催化氧化反应的同时,可发生光敏化作用,即可以有效地扩大半导体光激发波长,提高光催化反应速率[5]。
1 实验部分1.1 实验试剂与仪器TiO2光催化剂,南京钛白化工有限责任公司生产,平均粒径0.33μm,锐钛晶型;罗丹明B,上海试剂三厂生产,CR;TPR型光反应器,自制;722S型分光光度计,上海雷磁科教仪器公司;p Hs-3C精密酸度计,上海雷磁科教仪器公司。
1.2 实验过程光催化氧化反应在自制的TPR光反应器中进行。
光催化剂降解罗丹明实验心得
光催化剂降解罗丹明实验心得光催化剂是一种可以在光照条件下加速化学反应的材料，可以应用于环境治理、有机废水处理等领域。
在化学实验室中，常使用光催化剂进行罗丹明B的降解实验。
在这个实验中，我使用了二氧化钛（TiO2）作为光催化剂，对罗丹明B溶液进行降解。
以下是我对这个实验的心得体会。
首先，光催化剂的选择十分关键。
在本次实验中，我选择了TiO2作为催化剂。
TiO2是一种常见的光催化剂，具有良好的光催化性能和化学稳定性。
在实验前，我对TiO2进行了表征和活性测试，确保其具备良好的催化活性。
同时，也要注意选择适当的TiO2形态，例如纳米颗粒、纳米管等形态，以提高催化活性。
其次，实验条件的控制非常重要。
在光催化剂降解罗丹明B的实验中，光源的选择和光照强度的控制对实验结果有着很大的影响。
光源应选择具备足够强度和适合光催化反应波长的光源，例如紫外光灯。
同时，光照强度的控制也很关键，过强的光照可能会产生过多的热量，影响催化剂的活性，而过弱的光照则会降低催化剂的反应速率。
在实验过程中，我发现反应时间的控制也是非常重要的。
反应时间的长短直接影响到罗丹明B的降解效率，因此我需要根据实验要求调整反应时间。
通常情况下，催化剂对反应物的降解速率会随着反应时间的延长而增加，但是当反应时间过长时，可能会导致副产物的生成，降低降解效率。
因此，我需要在实验中找到一个适当的反应时间，以保证降解效果最佳。
在实验进行的过程中，我还需要对实验结果进行分析和评价。
通过分析样品的可见光吸收谱、化学反应过程的动力学分析等，可以获得催化剂活性、反应机理等信息。
同时，我还可以通过对催化剂在实验条件下的稳定性进行评价，判断催化剂的寿命和可重复使用性。
最后，实验结束后还需要对催化剂进行处理和回收。
在实验中，我通常会选择通过离心、过滤等方式将催化剂与反应物分离。
在实验中应注意防止催化剂的泄漏和污染，做好实验室安全操作。
分离后的催化剂可以通过洗涤和再生等步骤进行处理，以便进一步利用。
《溴氧化铋(BiOBr)基光催化剂的制备及可见光下降解罗丹明B的研究》范文
《溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备及可见光下降解罗丹明B的研究》篇一摘要：本文研究了溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备工艺，并探讨了其在可见光下对罗丹明B的降解效果。
通过实验优化了光催化剂的制备条件，并详细分析了降解过程中可能发生的化学反应及影响因素。
实验结果表明，所制备的BiOBr基光催化剂具有良好的可见光响应能力和较高的罗丹明B降解效率。
一、引言随着工业化的快速发展，水体污染问题日益严重，其中染料废水是主要污染源之一。
罗丹明B作为一种常见的染料，具有难以生物降解和毒性强等特点，其废水处理成为环境治理的难点。
传统的处理方法如物理吸附、化学氧化等虽有一定效果，但往往存在成本高、效率低或产生二次污染等问题。
因此，研究新型高效的光催化技术，尤其是可见光响应的光催化剂，对于处理染料废水具有重要意义。
溴氧化铋（BiOBr）作为一种新型的光催化剂，因其良好的可见光响应能力和较高的光催化活性，成为当前研究的热点。
二、BiOBr基光催化剂的制备本实验采用共沉淀法制备BiOBr基光催化剂。
首先，将适量的铋盐和溴盐溶液混合，在搅拌条件下加入沉淀剂，控制pH值，使铋离子与溴离子反应生成BiOBr沉淀。
然后通过离心、洗涤、干燥等步骤得到BiOBr前驱体。
最后在一定的温度下进行煅烧，得到BiOBr基光催化剂。
三、可见光下降解罗丹明B的实验将制备得到的BiOBr基光催化剂置于可见光反应器中，加入一定浓度的罗丹明B溶液。
在可见光的照射下，光催化剂表面发生光催化反应，降解罗丹明B。
通过定时取样，利用紫外-可见光谱仪测定罗丹明B的浓度变化，计算其降解率。
四、结果与分析1. 制备条件对BiOBr基光催化剂性能的影响通过单因素变量法，研究了沉淀剂种类、pH值、煅烧温度等制备条件对BiOBr基光催化剂性能的影响。
实验结果表明，适当的沉淀剂种类和pH值能够提高BiOBr的结晶度和比表面积，而煅烧温度则影响光催化剂的晶相结构和光吸收性能。
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光催化剂降解罗丹明实验心得
实验目的：通过光催化剂降解罗丹明，评估光催化剂在有机染料分解中的效果。
实验步骤：
准备实验装置和材料：准备光催化剂、罗丹明溶液、光源、反应容器等。
设置实验条件：将反应容器放置在合适的位置，确保光源能够均匀照射到反应容器中的溶液。
添加光催化剂：向反应容器中加入适量的光催化剂。
加入罗丹明溶液：向反应容器中加入一定浓度的罗丹明溶液。
开始光照：打开光源，开始对反应容器中的溶液进行照射。
观察和记录：在一定时间间隔内观察溶液的变化，记录颜色的消失情况以及反应时间。
分析结果：根据观察和记录的数据，分析罗丹明溶液的降解情况。
结论：根据实验结果得出结论，评估光催化剂在降解罗丹明中的效果。
实验心得：
在本次实验中，我们采用光催化剂来降解罗丹明。
通过观察和记录的数据，我们可以得出
光催化剂对罗丹明的降解效果显著。
在光照条件下，罗丹明的颜色逐渐消失，说明光催化剂具有良好的降解能力。
实验时间的延长有助于提高降解效果。
随着时间的推移，光催化
剂对罗丹明的降解效果逐渐增强，这表明反应需要一定的时间来达到最佳效果。
光源的选择对降解效果有影响。
在本实验中，我们采用了合适的光源，并确保其均匀照射到反应容器中的溶液。
这样可以保证光催化剂能够得到足够的激发，提高降解效果。
综上所述，通过光催化剂降解罗丹明的实验，我们验证了光催化剂在有机染料分解中的有效性。
这为进一步研究和应用光催化剂在环境治理和废水处理等领域提供了有力支持。