一、引言

　　光化學氧化法是近年來日益受重視的污染治理新技術，與濕法氧化相比，光氧化反應條件溫和，處理過程可以在常溫常壓下進行，因此處理工藝較簡單。光氧化法適用范圍廣，特別適用于無法或難于生物降解的有毒有機污染物的治理。目前研究較深入的光氧化處理技術可分為兩大類。一類是均相光氧化法，另一類就是非均相半導體光催化氧化法。

　　二、光催化氧化法

　　1、原理

　　光催化技術是利用半導體作為催化劑，當光照射半導體光催化劑時，如果光子的能量高于半導體的禁帶寬度，共價帶上的電子受到激發，躍遷到導電帶，同時在共價帶形成空穴，這樣就產生了電子一空穴對，半導體顆粒的能帶間缺少連續的區域，使形成的電子一空穴對壽命較長，這樣受光激發躍遷至導電帶的大量電子流向半導體粒子內部，而空穴則向粒子表面移動。

　　2、影響因素

　　影響光催化氧化的因素有：(1)O2或H2O2用量。(2)催化劑種類與用量。(3)光強度、溶液濃度及pH值、溫度、無機鹽類。

　　3、光催化活性的提高途徑

　　1光電催化

　　光電催化是利用外電路驅動電荷,使光生電子轉移到陰極,從而使電子—空穴對達到有效分離,減小了電子—空穴對的復合。

　　2貴金屬沉積

　　在催化劑的表面沉積適量的貴金屬有兩個作用：有利于光生電子和空穴的有效分離以及降低還原反應(質子的還原、溶解氧的還原)的超電壓，從而大大提高催化劑的活性。

　　3半導體金屬離子摻雜

　　金屬離子的摻入可能在半導體晶格中引入缺陷位置或改變結晶度等，影響了電子與空穴的復合或改變了半導體的激發波長，從而改變了光催化劑的光催化活性。

　　4、光催化在廢水處理中的應用

　　1染料廢水

　　在染料的生產和應用中，有大量堿度高、色澤深、臭味大的染料廢水進入環境，排放的廢水里殘留的染料分子進入水體會造成嚴重的環境污染，其中有的還含有苯環、胺基、偶氮基團等致癌物質。常用的生物化學法對于水溶性染料的降解效率較低。近年來,在利用光催化降解染料的研究日益增多，取得了一定的成果，大多數染料的去除率可達95%以上。

　　2農藥

　　農藥一般分為除草劑和殺蟲劑，其危害范圍很廣，在大氣、土壤和水體中停留時間長，所以其分解去除倍受人們的關注。利用光催化去除農藥的優點是它不會產生毒性更高的中間產物，這是其他方法無法相比的。。

　　3鹵代有機化合物

　　這類物質在各國提出的優先控制的有害物質“黑名單”中占有相當大的比例，因而研究其催化分解條件、機理都有很大的現實意義。這類物質在光催化分解的過程中,一般先羥基化，再脫鹵，逐步分解，直至分解為CO2、H2O等簡單的無機物。

　　4表面活性劑

　　家用或工業用表面活性劑的排放是河流、湖泊和海洋的主要污染源之一。目前廣泛使用的合成表面活性劑包括不同的碳鏈結構，隨結構的不同，光催化降解性能往往有很大的差異。Hidaka等對表面活性劑的降解作了系統的研究，實驗結果表明，含苯環的表面活性劑比僅含烷基或烷氧基的更易斷鏈降解實現無機化，直鏈部分降解速度極慢。

　　5、光催化廢水處理技術存在的問題

　　1高濃度廢水的透光率

　　由于光催化反應是基于體系對光能量的吸收，因此要求被處理體系具有良好的透光性。對于高濃度的工業廢水，若雜質多、濁度高、透光性差，反應則難以進行。因此該方法在實際廢水處理中，適用于后期的深度處理。

　　2有機污染物降解中間產物的復雜性

　　目前光催化處理有機污染廢水特別是染料廢水中的主要問題是染料體系的復雜性和測試方法的局限性，特別是染料中間體的分析鑒定比較困難，在染料光催化降解的機理上的研究帶來困難在一定程度上限制了光催化技術的工業化應用。

　　3光催化產品的標準化

　　盡管近年來光催化技術發展很快，各國相繼開發了光催化產品，但光催化產品的標準化相對落后。作為光催化技術的發源地日本2002年開始制定光催化產品的評價方法和產品規格，但還很不完善。

　　三、結語

　　光催化法在給廢水處理中顯示出良好的應用前景。該方法與傳統方法相比具有適用性廣，可使芳香烴等難降解有毒有機物完全降解，所用催化劑廉價無毒等優點。另外，光催化法可利用太陽光作光源，在能源、資金緊張的今天，該法無疑具有廣闊的發展前景。

　　參考文獻

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