碳基光催化劑對(duì)廢水處理的研究進(jìn)展

陳晨凱，邱子慧

(濱州學(xué)院 化工與安全學(xué)院 ，山東 濱州 256600)

1 廢水的產(chǎn)生

在1972年日本的一篇報(bào)道，徹底推進(jìn)了廢水處理的進(jìn)步，穩(wěn)重提到了碳基光催化劑的研究，這一研究發(fā)布吸引了眾多國(guó)際化學(xué)、物理學(xué)以及材料學(xué)領(lǐng)域的科研人員們的關(guān)注[1]。經(jīng)過(guò)不斷地研究實(shí)驗(yàn)最后在1976年,在光催化條件下氧化降解水里面的污染物這一研究的開(kāi)展，足以顯現(xiàn)光催化氧化這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時(shí)環(huán)境保護(hù)下有很大的前景和發(fā)展空間的。再看看眼下，可以說(shuō)光催化使用滲透到了生活的方方面面，比如常見(jiàn)的：消毒滅菌、太陽(yáng)能電池、醫(yī)療還有環(huán)境凈化等方面。而這項(xiàng)技術(shù)的真是來(lái)源，要追溯到1993年一位學(xué)士通過(guò)紫外光的輻射在月球上很強(qiáng)的特性，所提到的碳基光催化的技術(shù)可能會(huì)凈化月球基地生活用水的假設(shè)。然而碳基光催化的技術(shù)在廢水的處理降解的時(shí)候,也出現(xiàn)了太陽(yáng)能利用率低和催化活性低的技術(shù)瓶頸，本文主要是對(duì)碳基光催化劑對(duì)廢水處理的研究進(jìn)展進(jìn)行分析。

2 廢水內(nèi)的危害

較難被微生物所分解的被稱(chēng)為是難降解的有機(jī)物，而不被徹底分解的有機(jī)污染物大多是存在生物體內(nèi)，這也是水體污染的一大潛在危害。而這一種污染物里面含有各類(lèi)的有毒污染物，他們的通病就是毒性很大，而且成分很雜，耗氧量也很大，所以這類(lèi)污染物連微生物也無(wú)法將其降解，如果一直放縱這類(lèi)污染物的排放而不去加強(qiáng)治理，那么勢(shì)必會(huì)對(duì)人身健康以及水資源有極大的破壞。再加上近幾年我國(guó)工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，可以說(shuō)不易被降解的有機(jī)物直線上升，所以，我國(guó)的專(zhuān)家們也開(kāi)始密切關(guān)注此事件，也在為此不斷研究打破這種弊端的持續(xù)發(fā)展。

3 技術(shù)原理和危害

碳基光催化技術(shù)可以說(shuō)是一項(xiàng)對(duì)環(huán)境保護(hù)有很大的幫助。而這項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)原理，就是將吸收到的光子能量中的產(chǎn)物最先以激發(fā)態(tài)的形式，之后再將其誘導(dǎo)導(dǎo)致的氧化過(guò)程。而這種碳基光催化劑是由特定的波長(zhǎng)光映射下形成的催化效果，他能讓身邊的水分子和氧氣變成活潑的·OH自由基和·O2-自由基。

通過(guò)目前現(xiàn)有的工作研究發(fā)現(xiàn)，鹵代脂肪烴、鹵代芳烴、有機(jī)酸類(lèi)、硝基芳烴、取代苯胺、多環(huán)芳烴、雜環(huán)化合物、其他烴類(lèi)、酚類(lèi)、染料、表面活性劑、農(nóng)藥等一系列污染元素都能夠有效的進(jìn)行光催化反應(yīng)，最后都以H2O、CO2和無(wú)機(jī)鹽的形式展現(xiàn),進(jìn)而達(dá)到污染物無(wú)害化處理的要求，消除其對(duì)污染環(huán)境以及對(duì)人體健康的危害[2-6]。

4 針對(duì)將來(lái)如何改善廢水污染的研究?jī)?nèi)容

我們應(yīng)該研發(fā)一些高效的催化劑，還要完善更新催化劑的

同時(shí)提升催化劑的活性以及太陽(yáng)的利用率；載體也要選相符合的，這樣也會(huì)方便回收和重復(fù)利用；而碳基光催化反應(yīng)吉利的研究考察發(fā)現(xiàn)，其中缺少中間產(chǎn)物還有火星的物質(zhì)鑒定，一直都是停留在設(shè)想和推斷的層級(jí)，我們應(yīng)該加深研究碳基光的催化反應(yīng)機(jī)理，然后從中掌握有機(jī)物的降解規(guī)律，而這一研究也會(huì)對(duì)工業(yè)實(shí)用化有著很深遠(yuǎn)的意義。

5 結(jié)語(yǔ)

就目前的趨勢(shì)來(lái)看，碳基光的催化劑對(duì)廢水的處理有著不可小覷的潛力，但是此方法還需要不斷地進(jìn)一步研究，不容懈怠。畢竟碳基光催化劑處理廢水這項(xiàng)技術(shù)還不算是特別完善，并且催化劑的重復(fù)使用率也沒(méi)有達(dá)到特別完美的效果，但是它溫和的反應(yīng)條件和無(wú)二次污染以及操作的簡(jiǎn)單便捷等一系列的優(yōu)點(diǎn)還是讓其具有廣泛的處理廢水的應(yīng)用前景。

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