나노 물질은 전통적인 벌크 물질과는 다른 표면, 계면 및 작은 크기 효과, 양자 크기 효과 및 거시 양자 터널링 효과를 많이 가지고 있습니다. 그들은 물리적, 전기적, 자기 적, 광학적, 열적 및 화학적 특성을 나타내며 현재 물리적 인 물질이되고 있으며, 화학, 재료 과학의 최전선 인 재료, 환경, 에너지, 화학, 생물학 및 기타 분야의 핫스팟은 광범위한 응용 분야를 보여줍니다. 최근 수계 분야에서 나노 기술로 광촉매로 인한 오염 물질의 분해가 주목 받고있다. 많은 연구에 의하면 물에서 내화성 유기 물질의 대부분이 광촉매에 의해 효율적으로 분해되거나 제거 될 수 있습니다. 나노 미터 광촉매는 수질 오염의 광촉매 처리의 핵심 요소입니다. 나노 - 티오, 나노 - zno와 같은 n-type 반도체 물질은 광 밴드 갭, 화학적 안정성, 무독성, 촉매 효과, 낮은 가격 등과 같은 많은 이점을 보여준 가장 일반적으로 사용되는 광촉매입니다. 좋은 적용 가능성을 가진 나노 촉매 중 하나가됩니다.
1. 물 속에있는 오염 물질의 광촉매 분해 원리
일반적으로 촉매로서 tio2 및 기타 반도체 물질을 기반으로하는 광촉매 분해 기술. 이들 반도체 입자의 에너지 밴드 구조는 일반적으로 전자로 채워진 원자가 밴드와 빈 고 에너지 전도 밴드로 구성된다. 원자가 밴드와 전도 밴드 사이에 밴드 갭이있다. 금 제대 폭 이상의 에너지로 반도체에 광을 조사하면, 가전 자대 전자 (e-)가 여기되어 전도대로 전이되어 광전자 (e-)를 형성하여 정공 h +)을 가짐과 동시에 전계 작용에 의해 입자 표면으로 이동한다. 광 생성 된 전자 (e-)는 물에 녹은 산소와 같은 물질을 산화시킴으로써 쉽게 포획되며, 정공은 전자를 획득하는 능력이 강하기 때문에 강한 산화력을 갖는다. 그 표면에 흡착 된 유기 물질, 예를 들어 산소 분자와 산소 분자는 물 속에서 유기물을 거의 무차별로 산화한다.
2. 폐수 내 유기 오염 물질의 분해
연구에 따르면 나노 이산화 티타늄은 지방족 탄화수소, 할로겐화 방향족 탄화수소, 유기산, 니트로 아로마틱, 치환 아닐린, 다환 방향족 탄화수소, 헤테로 사이 클릭 화합물, 탄화수소, 페놀류, 염료, 계면 활성제, 살충제 및 기타 광촉매 반응을 효과적으로 할로겐화 할 수 있다는 것을 발견했다. 무기 작은 분자의. 지금까지 3000 가지 이상의 내화성 유기 화합물이 UV 조사 하에서 tio2에 의해 급속히 분해 될 수 있음이 밝혀졌다. 생물학적 또는 일반적인 화학적 방법을 사용하는 사람들을위한 두 가지 방법의 나노 - 이산화 티타늄 광촉매 분해는 방향족 화합물과 방향족 화합물의 분해가 어렵습니다. 리터당 수천 리터의 폐수를 함유 한 유기 오염 물질 시스템의 경우 광촉매 분해는 오염 물질을 효과적으로 제거 및 제거하고 필요한 환경 기준을 충족시킬 수 있습니다. 나노 미터의 이산화 티타늄은 유기 수처리의 분해에서 다음과 같은 장점을 가지고있다. (1) 폐수의 유기물과의 접촉이 더 큰 비 표면적이 크고, 최대 유기물이 표면에 흡착 될 수있다. (2) 광촉매 분해 능력이 강한 자외선 흡수 능력이 강하고 유기 물질의 표면을 빠르게 파괴 할 수 있습니다. 유기 폐수 처리 장비의 광촉매 산화는 사용 가능한 햇빛, 낮은 에너지 소비, 2 차 오염 및 기타 특성과 함께 간단하고 강한 산화력이며, 그것은 내화성 유기 물질 좋은 응용 전망의 수처리 및 산업 폐수 처리의 깊이에있다, 주요 응용 분야는 다음과 같습니다 :
2.1 유기 포스 핀 농약 폐수 처리
2.2 염소 처리 된 유기 폐수 처리
2.3 유성 폐수 처리
2.4 양모 염색 및 폐수 처리 마무리
2.5 광산 수처리
3. 폐수 tio2에서 무기 오염 물질의 분해는 폐수의 유기 화합물을 h2o, co2, so2-4, po3-4, no3 및 할로겐 이온과 같은 무기 소분자로 효과적으로 분해하여 완전한 무기 화를 달성 할 수있다.
3.1 크롬 폐수 처리
3.2 시안화물 폐수 처리
3.3 수은 함유 폐수 처리
3.4 no2 - 폐수 처리
3.5 납 폐수 처리
요약하면, 나노 -tio2의 광촉매 정제 방법은 간단하고 완전히 오염 제거되어 2 차 오염을 일으키지 않습니다. 우선 순위 오염 물질 목록에있는 거의 모든 유기 물질은 광촉매 전환으로 분해 될 수 있습니다. 따라서 광촉매 산화는 폐수 처리 분야에서 큰 활력을 발휘하며, 내화성 유기성 폐수의 처리에서보다 매력적이고 실질적인 전망을 보여줍니다.
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