高級(jí)氧化技術(shù)-概述名師優(yōu)質(zhì)課獲獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

高級(jí)

氧化

技術(shù)概述呂康樂(lè)

/09/01第1頁(yè)我簡(jiǎn)歷出生年月：1972.09籍貫：湖北/黃石/陽(yáng)新學(xué)習(xí)和工作經(jīng)歷：1992.09-1995.07長(zhǎng)安大學(xué)工業(yè)分析專(zhuān)業(yè)1995.07-1996.09浙江臨海市華城化工聯(lián)營(yíng)企業(yè)技術(shù)員1996.10-.08浙江華海藥業(yè)股份有限企業(yè)技術(shù)員.09-.06浙江工業(yè)大學(xué)工業(yè)催化專(zhuān)業(yè)碩士（工學(xué)碩士）.09~.09浙江大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)博士(理學(xué)博士)聯(lián)絡(luò)方式vkangle@第2頁(yè)參考教材《當(dāng)代光化學(xué)》，張建成，王奪元，

化學(xué)工業(yè)出版社，《光催化》，張金龍，成峰，何斌，

華東理工大學(xué)出版社，第3頁(yè)問(wèn)題…

高級(jí)氧化技術(shù)？？？第4頁(yè)1、環(huán)境污染治理高級(jí)氧化技術(shù)傳統(tǒng)污水處理方法有物理吸附、化學(xué)氧化、微生物處理和高溫焚燒等。但這些方法都存在一些缺點(diǎn)，如效率低、能耗高、適用范圍窄和處理不徹底，輕易產(chǎn)生二次污染。開(kāi)發(fā)高效、低能耗、使用范圍廣和有深度氧化（advancedoxidation）能力污染物凈化處理技術(shù)一直是環(huán)境保護(hù)研究者所追求目標(biāo)。

第5頁(yè)高級(jí)氧化技術(shù)定義與特點(diǎn)上世紀(jì)八十年代，Glaze等人將高級(jí)氧化技術(shù)（AdvancedOxidationProcess,AOP）定義為：以羥基自由基（.OH）為主要氧化劑氧化過(guò)程。AOP特點(diǎn)：（1）產(chǎn)生大量非?；顫?OH等自由基，直接與廢水中污染物反應(yīng)，將其降解或礦化為為二氧化碳和水，不會(huì)產(chǎn)生二次污染；（2）反應(yīng)速度很快，能在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)處處理要求；（3）既可作為單獨(dú)處理，又可與其它處理過(guò)程相匹配。（如：能夠作為生化處理前預(yù)處理，降低污水處理成本）。第6頁(yè)AOP代表：TiO2光催化以半導(dǎo)體TiO2光催化氧化為代表高級(jí)氧化技術(shù)（AOPs）能夠克服傳統(tǒng)污水處理方法缺點(diǎn)。它能夠利用太陽(yáng)能和空氣中氧氣，就能夠降解和礦化水中有機(jī)污染物。該方法適用范圍廣、對(duì)有機(jī)污染物氧化徹底，不會(huì)帶來(lái)二次污染，因而其適用化研究日益受到重視。第7頁(yè)2.TiO2光催化發(fā)展過(guò)程沒(méi)有光

就沒(méi)有人類(lèi)文明***第8頁(yè)第9頁(yè)神奇光第10頁(yè)歷史性事件：TiO2光解水ECBe-h+hvEVBEFSemiconductorTiO2atTiO2electrodeH2O+2h+

(1/2)O2+2H+

atPtelectrode2H++2e-

H2OverallreactionH2O+2hv(1/2)O2+H2第11頁(yè)TiO2光催化發(fā)展歷史1972年，TiO2光解水（標(biāo)志）1976年，TiO2/UV光催化能降解聯(lián)苯和氯聯(lián)苯

1977年，首次證實(shí)TiO2能夠光解水中氰化物

80~90年代，光催化研究活躍階段今天，光催化成為新興化學(xué)邊緣學(xué)科第12頁(yè)ISISurveybyTiO2orTitaniumDioxideandPhotoThompson&Yates.Chem.Rev.~第13頁(yè)More******3.TiO2光催化應(yīng)用第14頁(yè)有機(jī)物降解環(huán)境凈化衛(wèi)生保健

半導(dǎo)體光催化以其強(qiáng)勁氧化能力能夠分解破壞許多有機(jī)物。詳細(xì)研究過(guò)已達(dá)100余種以上

汞、鉻、鉛等金屬離子污染問(wèn)題a.氧化還原性應(yīng)用第15頁(yè)第16頁(yè)第17頁(yè)Adv.Funct.Mater.,,17,2728-2738.TunableSynthesisofVariousWurtziteZnS

ArchitecturalStructuresandTheirPhotocatalyticProperties第18頁(yè)有機(jī)物降解環(huán)境凈化衛(wèi)生保健

對(duì)環(huán)境中污染物含有強(qiáng)烈氧化降解能力，使有機(jī)物分解為水和二氧化碳，所以是凈化環(huán)境優(yōu)良功效材料a.氧化還原性應(yīng)用第19頁(yè)

有機(jī)物降解環(huán)境凈化衛(wèi)生保健

光催化氧化性對(duì)大多數(shù)微生物都有強(qiáng)殺傷力,所以能夠考慮作為殺菌消毒伎倆,尤其是用于生活用水凈化。光催化不但僅能殺死普通細(xì)菌和病毒,它還能使一些癌細(xì)胞失活a.氧化還原性應(yīng)用第20頁(yè)b.親水性應(yīng)用防霧透明自清潔鏡子表面一旦形成霧膜，反射像變得含糊不清。當(dāng)水在TiO2薄膜表面接觸角小于15°時(shí)含有高水流動(dòng)性，小于10°時(shí)有自清潔效果，小于7°時(shí)有防霧效果。所以高度親水化表面可起到預(yù)防水分子在表面凝聚成小液滴防霧效果。用于浴室鏡子、農(nóng)用暖房薄膜、儀器儀表顯示器、汽車(chē)交通工具門(mén)窗玻璃及反光鏡

第21頁(yè)b.親水性應(yīng)用防霧透明自清潔建筑、交通運(yùn)輸工具、廣告牌、路牌等表面上，雨水會(huì)自動(dòng)將其清洗潔凈。室內(nèi)裝飾及室內(nèi)用具，表面到達(dá)高度親水性而便于清洗，上面吸附塵埃很輕易擦凈，非常有利于保持表面潔凈。汽車(chē)車(chē)身表面涂有這種涂料可降低洗車(chē)用水90%。第22頁(yè)

a.TiO2光催化氧化法TiO2光催化氧化法，能夠使污水中染料、農(nóng)藥、表面活性劑、鹵代物、油類(lèi)等各種有機(jī)物進(jìn)行降解。4.高級(jí)氧化技術(shù)舉例第23頁(yè)(λ＜300nm)（UV/H2O2法）b.活化H2O2光催化氧化法第24頁(yè)2,4-二硝基甲苯光催化降解第25頁(yè)UV/Fenton反應(yīng)(quick)Fenton反應(yīng)第26頁(yè)

c.紫外光-臭氧光氧化法(O3/UV)臭氧氧化電位為2.07V。紫外光-臭氧凈化水效果較單純使用臭氧效果更加好。(1)(2)(3)第27頁(yè)d.活化分子氧O2光催化氧化法單線(xiàn)態(tài)氧(1O2)氧化電位為2.2V，高于分子氧氧化電位1.19V。第28頁(yè)5.AOP共