TiO2光催化降解染料废水的研究进展
TiO2膜光电催化氧化法降解印染废水的研究
第２ ６卷第 ３期 ２１ ０ ２年 ３月
化工 时刊
二氧化钛光催化降解活性染料废水的研究进展
收稿日期:2004208221作者简介:陈 芳(1964-),女,湖北黄石人,湖北师范学院高级讲师,从事物理化学教学和科研方面的研究工作。
电话:(0714)6353146,E 2mail :chen 26467@二氧化钛光催化降解活性染料废水的研究进展陈 芳,杨水金(湖北师范学院化学与环境工程系,湖北黄石435002)摘 要:综述了二氧化钛光催化降解活性染料废水的研究成果,对影响二氧化钛光催化降解活性染料废水的各种因素(如催化剂的形态、溶液的p H 值、光源与光照强度和溶液中其它物质等)及光催化降解动力学行为进行了讨论,并提出了今后的研究方向。
关键词:二氧化钛;活性染料废水;光催化降解中图分类号:TQ 314.242;X 788 文献标识码:A 文章编号:1671-3206(2005)01-0009-03Progress on photocatalytic degradation ofreactive dyes w aste w ater with titanium dioxideCH EN Fang ,YA N G S hui 2ji n(Department of Chemistry and Environmental Engineering ,Hubei Normal University ,Huangshi 435002,China )Abstract :The thesis summarized the development of photocatalytic degradation of reactive dyes waste water with titanium dioxide.Various factors of the catalyst of shape ,p H value of the solution ,the photosource ,the strength and the solution other matters on photocatalytic degradation of reactive dyes waste water with titanium dioxide were investigated ,and the photocatalytic degradation dynamics be 2havior was discussed and also proposed the next research direction.K ey w ords :titanium dioxide ;reactive dyes waste water ;photocatalytic degradation 随着我国印染工业和化学工业的发展,每年大约有6～7亿t 印染废水排入环境中,严重污染了水环境。
TiO2光催化降解活性染料废水
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2. 3 对不同浓度活性蓝的光催化降解影响 在前期研究中发现, 不同结构的染料, 其光催化降解难易程度不同。[ 5, 6] 其降解 程度为芳甲烷结构> 偶氮结构> 蒽醌结构。活性蓝XBR 属蒽醌类结构, 最难降解 。但用纳米T iO2 作为光催化剂, 其脱色率可以达到满意的程度。对不同浓度活 性蓝XBR 光照30 min 后的光降解吸收曲线如图1 所示。可以看出, 光照后溶液吸 光度明显降低。以吸收峰比色法计算脱色率, [ 4] 求得活性蓝XBR 浓度达100 mg / L 时, 其脱色率可达95. 0%, 即使高达200 mg / L, 其脱色率也可达78. 8%。这表 明纳米T iO2 对各种染料溶液不仅具有较高的脱色率, 而且具有高效广谱性。
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1 材料与方法 1. 1 试剂 活性黄X6G、活性红X3B、活性蓝XBR 、纳 米T iO2 1∶3 HCl( AR) ; 100 g / L NaOH( AR) ; 所 用水均为去离子水。 1. 2 仪器 7530G 紫外可见分光光度计, 旋转式石英 光解仪和冷水回流反应器, 高压汞灯( 150 W) , 800 型离心沉淀器, pHS- 2C 型酸度计。
TiO2光催化降解活性染料废水
文献阅读小结
10轻化石鑫
文献内容概述研究了纳米Ti Nhomakorabea2 光催化剂对活性黄X6G、活性红 X3B、活性蓝XBR等染料溶液的光解脱色效果。 结果表明, 在pH2 的酸性溶液中, 对浓度为60 mg / L 的染料溶液的脱色率均超过93. 3%; 即使对浓度 达200 m g/ L 的活性蓝溶液, 其脱色率仍可达78. 8%。染料溶液的pH 值对纳米T iO2 光催化脱色 效果影响较大
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2. 2 纳米TiO2 用量对脱色率的影响 在60 mg / L 复合染料液体系中, 分别加入 不同用量的纳米T iO2, 调节至pH 2. 0, 光照30 min, 测得脱色率与纳米T iO2 用量关系如下表
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。
TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展
TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展摘要：近年来，随着工业化进程的加速推进，印染行业废水随之迅猛增长，成为环境保护的重要难题。
传统的印染废水处理方法效率低下，处理效果不理想。
光催化氧化技术因其高效、环境友好的特点，逐渐成为印染废水处理的热点研究领域。
本文通过对TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展进行综述，总结了该技术的原理、催化剂的改性以及实际应用情况，并对其存在的问题和未来的发展方向进行了展望。
1. 引言印染行业废水的排放给环境造成了严重的污染。
印染废水含有大量的有机物和色素，且难以降解，传统的处理方法效率低下。
光催化氧化技术以其高效、环境友好的特点得到了广泛关注。
TiO2作为催化剂在光催化氧化技术中具有独特的优势，具有良好的稳定性和降解效果，成为研究的焦点。
2. TiO2光催化氧化技术的原理和特点TiO2光催化氧化技术是利用光能激发TiO2催化剂产生活性氧化物，通过氧化反应来降解和去除有机物污染物。
该技术具有以下特点：（1）选择性降解有机物，对废水不同组分具有较好的处理效果。
（2）催化剂的稳定性好，能够循环使用，减少了成本和环境风险。
（3）在自然光照条件下也可以进行催化反应，具有广阔的应用前景。
3. TiO2催化剂的改性研究为了提升TiO2催化剂的光催化性能，许多研究者对其进行了改性。
常见的改性方法包括沉淀法、溶胶凝胶法、离子渗透法等。
改性主要从两个方面进行：一是优化催化剂的结构和物理化学性质，如控制粒径、晶相、表面结构等；二是引入其他金属或非金属元素，如铁、铜、氮等，以提高催化剂的吸光性能和光催化活性。
4. TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的应用TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中已取得了良好的应用效果。
研究表明，该技术可以有效去除废水中的有机物和色素，达到排放标准。
同时，该技术对重金属等其他污染物也具有一定的去除能力。
《2024年工业废水处理中纳米TiO2光催化技术的应用》范文
《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、二次污染等问题。
因此，开发高效、环保的废水处理方法成为当前研究的热点。
纳米TiO2光催化技术因其高效、无二次污染等优点，在工业废水处理中得到了广泛应用。
本文将详细介绍纳米TiO2光催化技术在工业废水处理中的应用及其优势。
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，通过光激发产生电子-空穴对，进而与水、氧气等发生反应，产生强氧化性的羟基自由基（·OH）和超氧自由基（·O2-），从而将有机物分解为无害物质的技术。
纳米TiO2具有较高的光催化活性、化学稳定性好、无毒等优点，因此在废水处理中具有广阔的应用前景。
三、纳米TiO2光催化技术在工业废水处理中的应用1. 染料废水处理：染料废水中含有大量的有机染料和重金属离子，对环境造成严重污染。
纳米TiO2光催化技术可以有效降解染料废水中的有机物和重金属离子，提高废水的可生化性，降低后续处理的难度。
2. 石油化工废水处理：石油化工废水中含有大量的难降解有机物，如芳香烃、烷烃等。
纳米TiO2光催化技术可以有效地将这些有机物分解为低分子量化合物或无机物，降低废水的毒性。
3. 制药废水处理：制药废水中含有大量的有机溶剂、药物残留等有害物质。
纳米TiO2光催化技术可以有效地去除这些有害物质，降低废水的污染程度。
4. 其他应用：除了上述应用外，纳米TiO2光催化技术还可以应用于电镀废水、印刷废水、制浆造纸废水等各类工业废水的处理。
四、纳米TiO2光催化技术的优势1. 高效性：纳米TiO2光催化技术可以在较短的时间内将有机物分解为无害物质，提高废水处理效率。
2. 无二次污染：纳米TiO2光催化技术在降解有机物的过程中，不产生二次污染，对环境友好。
TiO2光催化技术降解印染废水的研究进
第51卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.51，No.12 2022年12月 Liaoning Chemical Industry December，2022收稿日期： 2022-03-12 作者简介：何景儒（1998-），男，新疆沙湾市人，2020年毕业于沈阳建筑大学给排水科学与工程专业，研究方向：污水处理理论与技术。
TiO 2光催化技术降解印染废水的研究进展何景儒（沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁 沈阳110168）摘 要：由于TiO 2光催化技术具有无毒、稳定性好、材料易得和氧化能力强的特性，在印染废水前处理及深度处理工艺中具有较好的应用前景。
文章阐述了TiO 2光催化降解有机污染物的机理，对近年来国内外不同TiO 2改性方法进行了综述，分析了TiO 2光催化技术在处理印染废水时的效果，并对未来TiO 2光催化技术在降解印染废水中的应用进行了展望。
关 键 词：光催化氧化技术；掺杂；TiO 2改性；印染废水中图分类号：TQ426.7 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2022）12-1762-03印染工业为我国工业的主要组成部分，近年来随着纺织工业的飞速发展，废水的排放量逐年攀升，现已跃居为我国水量最大的工业废水之一[1]，所造成的污染问题亟待解决。
由于新型染料可生化性显著降低，生物法处理效果较差[2]，电解法阳极材料消耗大，产生铁泥需要处理。
在众多不同的光催化剂里，TiO 2的相关研究得最为广泛，因为它有较强的氧化能力、可以分解有机污染物、无毒、具有超亲水性[3]、高耐久性、化学稳定性、成本低。
而因TiO 2禁带宽度大（Eg =3.0～3.2 eV），故在可见光下的应用范围受到限制[4]。
本文综述了TiO 2改性的研究进展以及TiO 2光催化降解印染废水的应用现状及巨大潜能。
1 TiO 2光催化机理TiO 2属于n 型半导体，禁带宽度大，锐钛矿相带隙能为3.2 eV，金红石相带隙能为3.03 eV，只有在λ＜387 nm 的紫外光下被活化。
《2024年工业废水处理中纳米TiO2光催化技术的应用》范文
《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，工业废水成为了环境治理的难题之一。
工业废水中含有大量的有毒有害物质，如重金属、有机物等，这些物质对环境和人类健康造成了极大的威胁。
传统的废水处理方法虽然可以去除部分污染物，但往往存在处理效率低、易产生二次污染等问题。
因此，寻找一种高效、环保的废水处理方法显得尤为重要。
近年来，纳米TiO2光催化技术在工业废水处理中得到了广泛的应用，其具有高效、无二次污染等优点，成为了研究的热点。
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。
纳米TiO2具有较大的比表面积和良好的光催化性能，在光照下能够产生光生电子和光生空穴，这些活性物种具有极强的氧化还原能力，能够将有机物降解为无害的二氧化碳和水。
此外，纳米TiO2还具有稳定性好、无毒无害等优点，因此在环境保护领域得到了广泛的应用。
三、纳米TiO2光催化技术在工业废水处理中的应用1. 处理含油废水工业生产中产生的含油废水是一种常见的污染源，其中含有大量的油脂和有机物。
利用纳米TiO2光催化技术可以有效地降解含油废水中的有机物和油脂，将其转化为无害的物质。
此外，纳米TiO2还能够吸附水中的油滴，进一步提高处理效果。
2. 处理染料废水染料废水中含有大量的有机染料和重金属离子等有害物质，对环境和人类健康造成极大的威胁。
纳米TiO2光催化技术可以有效地降解染料废水中的有机染料和重金属离子，将其转化为无害的物质。
同时，纳米TiO2还能够提高废水的脱色效果，使其达到排放标准。
3. 处理其他工业废水除了含油废水和染料废水外，纳米TiO2光催化技术还可以应用于其他类型的工业废水处理中。
例如，可以用于处理制药、农药、造纸等行业的废水。
这些废水中含有大量的有机物和有毒物质，利用纳米TiO2光催化技术可以有效地降解这些有机物和有毒物质，保护环境和人类健康。
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TiO2光催化降解染料废水的研究进展
给水排水01班李陈奕201010130104
【摘要】综述TiO2光催化降解染料废水的研究现状和机理，简单介绍了降解溶液pH、催化剂用量、掺杂物质浓度、煅烧温度以及超声波等因素对降解效果的影响。
最后展望TiO2光催化降解染料废水的应用前景。
【关键词】光催化；TiO2；染料；降解；综述
随着染料合成、印染等工业废水的不断排放和各种染料的不断使用，进入环境的染料数量和种类不断增加，染料造成的环境污染趋严重。
据统计，全世界大约15％的染料在生产过程中被排放到废水中[1]，而这些有色废水在环境中又会通过氧化、水解以及其它化学反应生成有毒的副产物。
采用传统的物理、生化或化学氧化法处理此类废水普遍存在处理周期长、降解速率低等问题，因此如何有效降解染料废水已成为环境学科研究的热点问题。
1 光催化氧化的机理
光催化是指在光催化剂的存在下发生的光诱导反应。
光催化剂多为金属氧化物或硫化物。
其中TiO2以其无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好、易于制备和使用等特点最为常用[2]。
光催化基本原理是指光催化剂受到大于禁带宽度能量的光子照射后，发生电子跃迁，生成光生电子和空穴对，光生电子具有很强的还原能力，可以还原去除水中的金属离子，而空穴具有极强的氧化性，可对吸附于其表面的污染物进行直接或间接的氧化降解。
2 染料废水的特点
染料分子成分大多是芳烃和杂环化合物，其中除了带有各类显色基团以及极性基团以外，还可能混有各类卤代物、苯胺、酚类及各种助剂，它具有水量大、有机毒物含量高、成分复杂、色度高等特点。
另外，染料废水化学需氧量较高，而生化需氧量相对较小，可生化性差。
3 光催化降解染料废水的影响因素
近年来，国内外研究学者对TiO2光催化降解染料废水进行了大量的研究工作，并取得一定进展，本文从其影响因素的角度对这些研究成果进行了较为系统地归纳和总结，总的看来，影响光催化降解有机染料的因素主要有以下几个方面。
3.1 降解溶液pH的影响
降解溶液pH对光催化效果的影响机理很复杂，主要体现在以下三方面：(1)降解溶液pH的变化将影响染料分子在TiO2 表面的吸附；(2)羟基自由基在碱性条件下容易生
成；(3)在酸性溶液中，TiO2 容易发生团聚造成颗粒比表面积降低，从而最终导致其表面吸附染料分子的能力降低。
大量的研究结果表明，不同的有机染料在光催化反应中对溶液pH的要求不同。
有的需要在较低的pH下进行光催化降解，有的在较高的pH下进行光催化降解效果明显。
3.2 催化剂用量的影响
研究表明，在TiO2光催化降解偶氮染料系统中，光催化的初始速率随催化剂用量的增加而增大，而催化剂用量过大时会阻碍光在体系中的投射，因而存在最佳用量。
3.3 掺杂物质浓度的影响
研究表明，少量的掺杂物质有助于提高光催化效率，而且掺杂物质浓度通常也存在一个最佳值。
如果掺杂浓度过高，则沉积在TiO2 颗粒表面的掺杂物质过多，它们将阻碍TiO2颗粒对光的吸收，从而导致催化效率降低。
3.4 煅烧温度的影响
制备光催化剂TiO2时所采用煅烧温度的高低对光催化剂的催化性能也具有显著影响。
Yu[3]采用掺氮TiO2 纳米催化剂降解甲基蓝，研究了催化剂的煅烧温度对其催化效率的影响。
结果表明，催化剂的催化活性在500度时达最大值，因为在此温度下，锐钛矿型TiO2 完全晶化(超过500度后，锐钛矿型TiO2 变成金红石型，而金红石型TiO2 催化活性较低)。
研究结果也表明，对于掺锌TiO2 催化剂，其催化活性在500度时达最大值，可有效降解罗丹明。
而Sun 22在采用Sn／TiO2／AC催化剂降解橙G时却发现煅烧温度为550度时所得催化剂催化活性最佳，此时的XRD结果表明样品中含有锐钛矿型TiO2 和金红石型TiO2 两种晶型。
3.5 超声波的影响
虽然光催化氧化能将染料分子降解矿化为无毒的小分子化合物，但是光生电子空穴易复合、太阳能利用率低、反应速率慢等缺点仍是尚未很好解决的问题，为此人们尝试通过超声波等技术辅助光催化氧化，并且已取得了不错的效果。
从近几年国内外的研究成果看，超声辅助光催化氧化能明显提高光催化氧化效果，超声波辐射和光催化之间存在着良好的协同效应。
N6stor[4]等采用超声波辅助TiO2 光催化对刚果红和甲基橙进行降解时发现，当超声波功率为80W时，超声波与光催化存在协同效应，比单独采用TiO2光催化时的降解效率明显提高。
Antonia等采用超声波辅助TiO2光催化技术对碱性品蓝的降解效果进行了研究。
结果也发现超声波辅助TiO2光催化的降解效率比单独采用光催化和超声波时都有明显提高。
4 结论
TiO2光催化剂具有价廉、无害、稳定性好、易于回收等优点，是一种性能良好的光催化剂，采用TiO2 光催化技术降解染料废水有着很广阔的应用前景。
但是由于TiO2
的带隙较宽，吸收阈值小于400nm，对太阳光的利用率低，在其应用中还存在光生电子空穴对的复合、光波长限制等问题[5]。
因此，如何对TiO2光催化剂进行表面修饰(在TiO2表面沉积贵金属，掺杂过渡金属和稀土金属等)，提高其催化活性是今后光催化研究的重点问题。
此外，还要努力寻求高活性及高选择性的光催化剂，加强采用自然光源和连续处理的研究，为半导体光催化在生产和生活中的实际应用奠定可靠基础。
参考文献
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社，2004，24(4)：42—45．
[2] 李家珍．染料、染色工业废水处理[M]．北京：化学工业出版社，2009，34(2)：187—192．
[3] 申玉芳，龙飞，邹正光．半导体光催化技术研究进展[J]．杭州:浙江大学出版社，2006，20 (6)：28—31．
[4] 孙剑辉，王晓蕾．掺杂纳米 TiO2在难降解废水处理中的研究进展[J]．工业水处理，2008，194 (1)：11—19．
[5] 杨书铭,黄长盾等·纺织印染工业废水治理技术[J]．化学工业出版社，2007，72(4)：393—402．。