i nanomateriali hanno molti effetti superficiali, di interfaccia e di piccola dimensione, effetti di dimensioni quantistiche e effetti di tunnel quantistici macroscopici che sono diversi dai tradizionali materiali di massa. Esse mostrano singolari proprietà meccaniche, elettriche, magnetiche, ottiche, termiche e chimiche e diventano attuali strumenti fisici, all'avanguardia nella chimica e nelle scienze dei materiali nelle aree, materiali, ambiente, energia, chimica, biologia e altri campi mostrano una vasta gamma di applicazioni. Negli ultimi anni l'uso della degradazione fotocatalitica dei nano-semiconduttori degli inquinanti nell'acqua è diventato un punto caldo nel campo del trattamento delle acque. numerosi studi hanno dimostrato che molti dei materiali organici refrattari presenti nell'acqua possono essere efficientemente degradati o rimossi dalla fotocatalisi. Il fotocatalizzatore nanometrico è il fattore chiave nel trattamento fotocatalitico dell'inquinamento idrico. n-tipo di materiali semiconduttori come nano-tio, nano-zno è il fotocatalizzatore più comunemente usato, in cui tio2 ha mostrato molti vantaggi, come gap band largo, stabilità chimica, non tossico, effetto catalitico, prezzo basso e così via , diventare uno dei nano-catalizzatori con buone prospettive applicative.
1. principio di degradazione fotocatalitica degli inquinanti nell'acqua
degradazione fotocatalitica della tecnologia, solitamente basata su tio2 e altri materiali semiconduttori come catalizzatore. la struttura della banda di energia di queste particelle di semiconduttore è generalmente composta da una banda di valenza piena di elettroni e da una banda di conduzione ad alta energia vuota. c'è una differenza di banda tra la banda di valenza e la banda di conduzione. quando la luce viene irradiata al semiconduttore con luce avente un'energia uguale o maggiore della larghezza della banda proibita, gli elettroni della banda di valenza (e-) sono eccitati per il passaggio alla banda di conduzione per formare fotoelettroni (e-), che generano buchi ( h +) nella banda di valenza e migrano rispettivamente alla superficie della particella sotto l'azione del campo elettrico. gli elettroni foto-generati (e-) sono facilmente catturati da sostanze ossidanti come l'ossigeno disciolto in acqua, mentre i fori hanno un forte potere ossidante grazie alla loro forte capacità di acquisire elettroni. le sostanze organiche adsorbite sulla loro superficie, come oh- e h2o, le molecole sono ossidate a · oh radicali, · oh radicali quasi indiscriminatamente all'ossidazione di materia organica nell'acqua.
2. degradazione degli inquinanti organici nelle acque reflue
studio ha trovato che il biossido di nano-titanio può efficacemente idrogenati alifatici alogenati, idrocarburi aromatici alogenati, acidi organici, nitroaromatici, anilina sostituita, idrocarburi aromatici policiclici, composti eterociclici, idrocarburi, classe fenoli, coloranti, tensioattivi, pesticidi e altre reazioni fotocatalitiche, la generazione finale di piccole molecole inorganiche. finora è stato trovato che più di 3000 tipi di composti organici refrattari possono essere rapidamente degradati dall'irradiazione tio2 sotto uv. la degradazione fotocatalitica del biossido di nano-titanio di due metodi, in particolare per coloro che utilizzano metodi biologici o generici, è difficile da degradare per composti aromatici e aromatici. per il sistema di inquinanti organici contenenti fino a diverse migliaia di milligrammi per litro di acque reflue, la degradazione fotocatalitica può rimuovere e rimuovere efficacemente gli inquinanti e soddisfare gli standard ambientali richiesti. Il biossido di titanio nanometrico nella degradazione del trattamento biologico delle acque presenta i seguenti vantaggi: (1) ha una grande superficie specifica, che ha un più pieno contatto con la materia organica nelle acque reflue, la materia organica massima può essere adsorbita sulla sua superficie; (2) ha una maggiore capacità di assorbimento UV, che ha una maggiore capacità di degradazione fotocatalitica, può rapidamente abbattere la superficie della materia organica. l'ossidazione fotocatalitica delle apparecchiature di trattamento delle acque reflue organiche è semplice, forte potere ossidante, con luce solare disponibile, basso consumo energetico, nessun inquinamento secondario e altre caratteristiche, è nel trattamento delle acque di profondità e trattamento delle acque reflue industriali della materia organica refrattaria le principali aree di applicazione sono le seguenti:
2.1 trattamento delle acque reflue con pesticidi fosfina organici
2.2 Trattamento delle acque reflue organiche clorurate
2.3 Trattamento oleoso delle acque reflue
2.4 tintoria e finitura della lana di scarico delle acque
2.5 trattamento delle acque minime
3. la degradazione degli inquinanti inorganici nelle acque reflue tio2 può efficacemente degradare i composti organici nelle acque reflue in piccole molecole inorganiche come ioni, co2, so2-4, po3-4, no3- e ioni alogeni per ottenere una completa inorganizzazione.
3.1 trattamento delle acque reflue al cromo
3.2 trattamento delle acque reflue del cianuro
3.3 trattamento delle acque reflue contenenti mercurio
3.4 no2 - trattamento delle acque reflue
3,5 trattamento di acque reflue con piombo
per riassumere, il metodo di purificazione fotocatalitica di nano-tio2 è semplice, completamente decontaminato e non produce inquinamento secondario. quasi tutte le sostanze organiche elencate nella lista degli inquinanti prioritari possono essere scomposte mediante conversione fotocatalitica. pertanto, l'ossidazione fotocatalitica mostra una grande vitalità nel campo del trattamento delle acque reflue e mostra una prospettiva più attraente e pratica nel trattamento delle acque reflue organiche refrattarie.
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