les nanomatériaux ont de nombreux effets de surface, d'interface et de petite taille, des effets de taille quantique et des effets de tunnel quantique macroscopique qui sont différents des matériaux en vrac traditionnels. ils présentent des propriétés mécaniques, électriques, magnétiques, optiques, thermiques et chimiques singulières et deviennent physiques actuels, l'avant-garde des domaines de la chimie et de la science des matériaux dans les matériaux, environnement, énergie, chimie, biologie et autres domaines. l'utilisation de la dégradation photocatalytique nano-semiconductrice des polluants dans l'eau est devenue un point chaud dans le domaine du traitement de l'eau ces dernières années. De nombreuses études ont montré que beaucoup de matières organiques réfractaires dans l'eau peuvent être efficacement dégradées ou éliminées par photocatalyse. photocatalyseur nanométrique est le facteur clé dans le traitement photocatalytique de la pollution de l'eau. n-type matériaux semi-conducteurs tels que nano-tio, nano-zno est le photocatalyseur le plus couramment utilisé, dans lequel tio2 a montré de nombreux avantages, tels que large bande interdite, stabilité chimique, non-toxique, effet catalytique, prix bas et ainsi de suite , devenu l'un des nano-catalyseurs avec de bonnes perspectives d'application.
1. principe de la dégradation photocatalytique des polluants dans l'eau
dégradation photocatalytique de la technologie, généralement basée sur le tio2 et d'autres matériaux semi-conducteurs comme catalyseur. la structure en bande d'énergie de ces particules semi-conductrices est généralement composée d'une bande de valence remplie d'électrons et d'une bande de conduction haute énergie vide. il y a une bande interdite entre la bande de valence et la bande de conduction. lorsque la lumière est irradiée vers le semiconducteur avec une énergie égale ou supérieure à la largeur de bande interdite, les électrons de bande de valence (e-) sont excités pour passer à la bande de conduction pour former des photoélectrons (e-) qui génèrent des trous ( h +) dans la bande de valence et migrent vers la surface de la particule sous l'action du champ électrique respectivement. les électrons photo-générés (e-) sont facilement captés par des substances oxydantes telles que l'oxygène dissous dans l'eau, tandis que les trous ont un fort pouvoir oxydant en raison de leur forte capacité à acquérir des électrons. les substances organiques adsorbées sur leurs surfaces, telles que oh- et H2O, les molécules sont oxydées en radicaux OH, radicaux OH, oxydation presque indistinctement de la matière organique dans l'eau.
2. dégradation des polluants organiques dans les eaux usées
étude a révélé que le dioxyde de nano-titane peut effectivement halogénés hydrocarbures aliphatiques, hydrocarbures aromatiques halogénés, acides organiques, nitroaromatiques, aniline substituée, hydrocarbures aromatiques polycycliques, composés hétérocycliques, hydrocarbures, phénols classe, colorants, surfactants, pesticides et autres réactions photocatalytiques, la dernière génération de petites molécules inorganiques. jusqu'à présent, il a été constaté que plus de 3000 types de composés organiques réfractaires peuvent être rapidement dégradés par tio2 sous irradiation UV. la dégradation photocatalytique de dioxyde de nano-titane de deux méthodes, en particulier pour ceux qui utilisent des méthodes chimiques biologiques ou générales sont difficiles à la dégradation des aromatiques et des composés aromatiques. Pour le système de polluants organiques contenant jusqu'à plusieurs milliers de milligrammes par litre d'eaux usées, la dégradation photocatalytique peut effectivement éliminer et éliminer les polluants et respecter les normes environnementales requises. nanomètre dioxyde de titane dans la dégradation du traitement de l'eau organique présente les avantages suivants: (1) a une grande surface spécifique, qui a un contact plus complet avec la matière organique dans les eaux usées, la matière organique maximale peut être adsorbée sur sa surface; (2) a une plus forte capacité d'absorption des UV, qui a une plus forte capacité à la dégradation photocatalytique, peut rapidement décomposer la surface de la matière organique. oxydation photocatalytique des équipements de traitement des eaux usées organiques est simple, fort pouvoir oxydant, avec la lumière du soleil disponible, faible consommation d'énergie, pas de pollution secondaire et d'autres caractéristiques, il est dans la profondeur du traitement de l'eau et traitement des eaux résiduaires Les principaux domaines d'application sont les suivants:
2.1 Traitement des eaux usées par pesticide phosphine organique
2.2 traitement des eaux usées organiques chlorées
2.3 traitement des eaux usées huileuses
2.4 teinture de la laine et traitement des eaux usées de finition
2.5 traitement de l'eau de mine
3. La dégradation des polluants inorganiques dans les eaux usées tio2 peut efficacement dégrader les composés organiques dans les eaux usées en petites molécules inorganiques telles que les ions H2O, CO2, SO2-4, PO3-4, NO3 et halogènes pour parvenir à une inorganisation complète.
3.1 traitement des eaux usées au chrome
3.2 traitement des eaux usées au cyanure
3.3 traitement des eaux usées contenant du mercure
3.4 no2 - traitement des eaux usées
3.5 traitement des eaux usées au plomb
En résumé, la méthode de purification photocatalytique du nano-tio2 est simple, complètement décontaminée et ne produit pas de pollution secondaire. presque toutes les substances organiques inscrites dans la liste des polluants prioritaires peuvent être décomposées par conversion photocatalytique. par conséquent, l'oxydation photocatalytique montre une grande vitalité dans le domaine du traitement des eaux usées, et présente des perspectives plus attrayantes et plus pratiques dans le traitement des eaux usées organiques réfractaires.
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