目前环境水处理领域使用的光催化剂主要有哪些类型？

常见的高级治疗方法如下。

1.1活性炭吸附和离子交换

活性炭是一种多孔物质，易于自动控制，对水量、水质、水温的变化适应性强。因此，活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量为500 ~ 3 000的有机物有非常明显的去除效果，去除率一般在70% ~ 86.7%。其最大的特点是分离过程中没有相变，只需一定的压力作为驱动力就能获得较高的分离效果。是一种非常节能的分离技术。

微滤可以去除细菌、病毒和寄生虫，还可以降低水中的磷酸盐含量。天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理，满足景观、道路冲洗、冲厕所等市政及生活杂用的需要[8]。

采用超滤去除大分子，二级出水COD和BOD去除率大于50%。北京高碑店污水处理厂采用超滤对二级出水进行深度处理，出水水质达到生活杂用水标准。将污水回用于洗车每年可以节约4 700 m3的水[9]。

反渗透用于降低盐度和去除总溶解固体。二级出水脱盐率90%以上，COD和BOD去除率85%左右，细菌去除率90%以上[10]。缅甸某电厂锅炉补给水采用反渗透膜结合电脱盐技术。反渗透处理后的水可以去除大部分无机盐、有机物和微生物[11]。

纳滤介于反渗透和超滤之间，操作压力通常为0.5 ~ 1.0 MPa。纳滤膜的一个显著特点是它的离子选择性。它对二价离子的去除率高达95%，而一价离子的去除率相对较低，在40% ~ 80%之间[12]。潘等采用膜生物反应器-纳滤膜集成技术处理糖蜜酒精废液，取得了良好的效果。出水COD小于100 mg/L，废水回用率大于80%。

我国膜技术在深度处理中的应用与世界先进水平还有较大差距。未来的研究重点是开发和制造高强度、长寿命、抗污染和高通含量的膜材料，重点解决膜污染、浓差极化和清洗等关键问题。

1.3高阶氧化法

工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物种类繁多，有些污染物难以生物降解，对生化反应有抑制和毒性作用。但高阶氧化法产生高活性自由基(如？哦等等。)，使难降解的有机污染物转化为易降解的小分子物质，甚至直接产生CO2和H2O，达到无害化的目的。

1.3.1湿氧化法

湿式氧化(WAO)是在高温(150 ~ 350℃)、高压(0.5 ~ 20 MPa)下，以O2或空气为氧化剂，氧化水中的有机物或无机物，从而去除污染物。最终产物是二氧化碳和H2O[14]。2002年福建炼化引进WAO工艺，彻底解决碱渣后续处理和臭气污染问题，实施成本低，氧化效率高[15]。

1.3.2湿式催化氧化法

湿式催化氧化(CWAO)是在传统的湿式氧化处理工艺中加入合适的催化剂，使氧化反应在更温和的条件下和更短的时间内完成，从而减少设备的腐蚀和实施成本[16，17]。目前，在昆明建成的连续流CWAO工业实验装置已显示出良好的经济性[18]。

湿式催化氧化的催化剂一般分为三类:金属盐、氧化物和复合氧化物。目前，考虑到经济性，应用最广泛的催化剂是铜、铁、镍、钴、锰等过渡金属氧化物及其盐类。使用固体催化剂还可以避免催化剂的流失、二次污染和资金的浪费。

1.3.3超临界水氧化法

超临界水氧化法是将温度和压力提高到水的临界点以上，这种状态下的水称为超临界水。在这种状态下，水的密度、介电常数、粘度、扩散系数、电导率和溶剂化学效率都与普通水不同。较高的反应温度(400 ~ 600℃)和压力也加快了反应速度，可以在几秒钟内实现对有机物的高破坏效率。

美国得克萨斯州哈灵顿市首次大规模应用超临界水氧化法处理污泥，日处理量9.8 t，系统实施证明COD去除率达99.9%以上，污泥中的有机成分全部转化为CO2、H2O等无害物质，实施成本低[19]。

1.3.4光催化氧化法

目前光化学催化氧化法主要分为芬顿试剂法、类芬顿试剂法和以TiO2为主体的氧化法。

Fenton试剂法是由Fenton在20世纪发现的，现在被重新评价为废水处理领域中一种有意义的研究方法。Fenton试剂是H2O2和Fe2+盐生成的？哦，这种反应物对于废水处理来说是一种非常有吸引力的氧化体系，因为铁是一种丰富的无毒元素，H2O2也易于操作，对环境安全[20]。芬顿试剂可以破坏废水中的苯酚、除草剂等有毒化合物。目前，国内对Fenton试剂用于印染废水处理的研究很多，结果表明Fenton试剂对印染废水有很好的脱色效果。此外，国内外的研究也证明，Fenton试剂可以有效地处理含油、醇、苯系物、硝基苯和苯酚的废水。

类Fenton试剂法具有设备简单、反应条件温和、操作方便等优点，在处理有毒有害的可生物降解有机废水方面具有很大的应用潜力。该方法在实际应用中存在的主要问题是处理成本高，且只适用于低浓度、少量废水的处理。作为难降解有机废水的预处理或深度处理方法，与其他处理方法(如生物法、混凝法等)相结合。)，可以更好的降低废水处理的成本，提高处理效率，拓宽该技术的应用范围。

光催化法是通过照射一些具有能带结构的半导体光催化剂，如二氧化钛、氧化锌、硫化镉、WO3等，诱发强氧化性自由基。哦，这样很多困难的化学反应都可以在常规条件下进行。锐钛矿相TiO2 _ 2具有稳定性高、效率高、成本低等特点。国际上最新的研究是获得改进的(掺杂其他组分)TiO22 _ 2，吸收线更宽，量子产率更高。

1.3.5电化学氧化法

电化学氧化，也称为电化学燃烧，是环境电化学的一个分支。其基本原理是在电极表面的电催化作用下或电场产生的自由基作用下氧化有机物。电化学氧化除了将有机物完全氧化为CO2和H2O外，还可以作为生物处理的预处理过程，将非生物相容性物质经电化学转化后转化为生物相容性物质。该方法能量利用率高，可在低温下进行。设备相对简单，运行成本低，易于自动控制；无二次污染等。

1.3.6超声波辐射降解法

超声辐射降解法主要来源于液体在超声辐射下产生的空化气泡，在极短的时间内吸收声能并溃灭释放能量，在其周围极小的空间内产生1 900 ~ 5 200 K的高温和超过50 MPa的高压。进入空化气泡的水分子可以发生分解反应，产生高氧化活性。哦，诱导有机物降解；另外，空化气泡表面的水分子可以形成超临界水，有利于化学反应速度的提高。

超声波对卤化物的脱卤和氧化有显著的效果。氯代有机化合物如氯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的最终降解产物是HCl、H2O、CO和CO2。超声波降解对硝基化合物的脱氮也非常有效。加入O3、H2O2、Fenton试剂等氧化剂会进一步增强超声波降解效果。超声波与其他氧化方法如US/O3、US/H2O2、US/Fenton和US/光化学法的结合是目前的研究热点。目前，超声波辐射降解水污染物的研究还处于实验探索阶段。

1.3.7放射法

辐射法是利用高能射线(γ、χ射线)和电子束破坏化合物而发展起来的污水辐射净化方法。一般认为辐射技术处理有机废水的反应机理是在高能辐射作用下产生水？哦、H2O2？HO2等高活度粒子。，然后被这些高活性粒子诱导，降解有害物质。

辐射法具有效率高、操作简单的优点。这种技术的主要问题是用于产生高能粒子的设备昂贵，技术要求高，而且这种方法能耗大，能量利用率低。另外，为了避免辐射对人体的伤害，需要采取特殊的防护措施。更多信息，请访问易净水网。因此，要将该法付诸实施，还需要大量的研究和探索工作。

1.4臭氧法

臭氧具有很强的氧化性，与许多有机物或官能团发生反应，从而有效改善水质。臭氧可以氧化分解水中各种杂质引起的颜色和气味，脱色效果优于活性炭。还能降低出水浊度，起到良好的絮凝作用，提高过滤速度或延长过滤周期。目前，由于国内臭氧发生技术和工艺相对落后，实施成本过高，难以普及。

光触媒在污水处理中有哪些不足？通俗来说，catalyst就是催化剂的意思，光触媒顾名思义就是光催化剂。催化剂是加速化学反应的化学物质，它本身并不参与反应。光触媒是在光子激发下能起到催化作用的化学物质的总称。

光催化剂类型1光催化剂类型:

二氧化钛(TiO 2)；氧化锌(ZnO)；氧化锡(s NO2)；二氧化锆(z ro2)；硫化镉(CdS)等氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛由于氧化能力强，化学性质稳定，成为国际上最受欢迎的纳米光触媒材料。

2光触媒的发展:早期以硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)为光触媒材料。但由于其化学性质不稳定，可同时光解，溶解的有害金属离子具有一定的生物毒性，因此在发达国家很少用作民用光催化材料，目前仍在一些工业光催化领域使用。

3光触媒二氧化钛:是一种具有锐钛矿、金红石和板钛矿三种晶体结构的半导体，其中只有锐钛矿和金红石具有光催化性能。

光触媒在废水处理中有哪些应用？吸附、厌氧生物处理、组合生物处理等。

化学方法:添加氨氮降解剂。

光触媒:通俗意义上的触媒就是催化剂。顾名思义，光触媒就是光触媒。催化剂是加速化学反应的化学物质，它本身并不参与反应。光触媒是在光子激发下能起到催化作用的化学物质的总称。

光催化技术是20世纪70年代诞生的基础纳米技术。在中国大陆，我们会用光触媒这个流行词来指代光触媒。典型的天然光触媒就是我们常见的叶绿素，它在植物光合作用中促进空气中的二氧化碳水合为氧气和碳水化合物。总的来说，纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，应用于环境净化、自清洁材料、先进新能源、癌症医疗、高效抗菌等多个前沿领域。

世界上可以用作光催化剂的材料有很多，包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、二氧化锆(ZrO2)、硫化镉(CdS)等氧化物硫化物半导体。其中，二氧化钛因其氧化能力强、化学性质稳定，成为世界上最受欢迎的纳米光触媒材料。早期使用硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为光触媒材料。但由于其化学性质不稳定，可同时被光溶解，溶解的有害金属离子具有一定的生物毒性。因此，发达国家很少将它们作为民用光催化材料，仍在一些工业光催化领域使用。

二氧化钛是一种半导体，有锐钛矿、金红石和板钛矿三种晶体结构，其中只有锐钛矿和金红石具有光催化性能。

二氧化钛是一种氧化物半导体，是世界上产量非常大的基础化工原料。普通二氧化钛一般称为块状半导体，以区别于纳米二氧化钛。锐钛矿或金红石结构的二氧化钛，在一定能量的光子激发下，可以使分子轨道中的电子离开价带，跃迁到导带【光子激发原理参考光触媒反应原理】。因此，在材料的价带中形成光生空穴[Hole+]，在导带中形成光生电子[e-]。在块状二氧化钛中，由于二氧化钛颗粒非常大，光生电子到达导带并开始向颗粒表面移动时，很容易与光生空穴复合，所以我们无法从宏观上观察到光子激发的效果。但由于纳米TiO _ 2颗粒尺寸较小，电子容易扩散到晶体表面，导致在不带电的晶体表面的两个不同部分出现了极性相反的两个微区——光生电子和光生空穴。由于光生电子和光生空穴的能量很强，远远高于一般有机污染物的分子链强度，有机污染物很容易分解成最原始的状态。同时，光生空穴可以与空气中的水分子反应，生成羟基自由基，分解有机污染物，杀死细菌和病毒。这种一个区域内两个微区域性质完全相反而达到相同效果的过程，就是纳米技术的典型应用，一般称为二元论。这个反应域被称为二元协作接口。

从上面的介绍可以看出，二氧化钛的光催化反应过程很大程度上取决于第一步的光子激发，所以有足够的光子激发二氧化钛提供足够的能量。我们也可以知道，光催化反应不是凭空产生的，它也需要能量，这符合能量守恒原理，它消耗的是光子，也就是光能。如果太阳照在光触媒上，就是利用太阳能，照明就是利用光能。联合国将发展光触媒列为21世纪太阳能利用计划的重要组成部分。

什么样的光子可以激发二氧化钛？理论上锐钛矿型二氧化钛的导带和价带的间隙为3.2eV，而金红石型二氧化钛的导带和价带的间隙为3.0eV，所以金红石型需要光能大于3.0eV的光子，锐钛矿型需要大于3.2eV的光子，光子的能量E与波长λ(Lambda) E = h C/λ成反比，所以我们可以知道波长小于380nm的光可以激发锐钛矿型二氧化钛。虽然锐钛矿需要多一点能量才能被激发，但同样的锐钛矿二氧化钛光催化剂，氧化能力更强，所以应用更广泛。研究表明，当粒径接近7nm时，锐钛矿比金红石更稳定，这也是很多纳米光催化剂使用锐钛矿的原因。

TiO2作为光催化剂有哪些优点:1，合适的能带势。

2、化学稳定性高

3、无毒无害

4.高光电转换效率

5.低成本

6、高活跃度

缺点:没有可见光吸收

影响光触媒氧化锌催化效率的主要因素有哪些？在选择和设计金属催化剂时，常常考虑金属组分与反应物分子之间要有适当的能量适应性和空间适应性，以利于反应分子的活化。然后考虑选择合适的助催化剂和催化剂载体以及所需的制备工艺，严格控制制备条件，以满足所需的化学组成和物理结构，包括金属晶粒的大小和分布。

光触媒的起源，光触媒的介绍光触媒的起源:光触媒技术是20世纪70年代诞生的一项基础纳米技术。在中国大陆，我们会用光触媒这个流行词来指代光触媒。典型的天然光触媒就是我们常见的叶绿素，它在植物光合作用中促进空气中的二氧化碳水合为氧气和碳水化合物。总的来说，纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，应用于环境净化、自清洁材料、先进新能源、癌症医疗、高效抗菌等多个前沿领域。

补充:

世界上可以用作光催化剂的材料有很多，包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、二氧化锆(ZrO2)、硫化镉(CdS)等氧化物硫化物半导体。其中，二氧化钛因其氧化能力强、化学性质稳定，成为世界上最受欢迎的纳米光触媒材料。

光触媒被污染了吗？客观来说，不应该。不然怎么会用来处理环境污染物呢？当然，如果现在有些粉末散落，对小范围的环境会有一点危害，但不是本质性污染。用的时候注意就好。