多相光催化氧法化技藝在造紙廢水處理中的運用

 　　多相光催化氧化技術主要有以下優點：
　　(1)其氧化作用是無可選擇性的，因而可使大多數污染物光催化氧化降解；(2)采用的催化劑TiO2，其化學、光學性質都較穩定，而且可回收并易于。
　　光催化氧化法比傳統的化學氧化法更受到世人注目。特別是納米級TiO2具有粒度細北學、可見光透過性好、吸收紫外光、耐熱性好等特點，可用做性能優良的光催化劑。利用納米級TiO2作為催化劑，其催化活性比普通TiO2粉末(約10μm)高很多。一般可從幾個方面說明：
　　1)從光催化機理上看，物質的降解速度必然與光生載流子的濃度有關，納米級TiO2隨著粒徑的減小，表面原子增加，光吸收效率提高，從而增加表面光生載流子的濃度；
　　2)在光催化反應中，催化劑表面的基團的數目將直接影響催化效果，晶體尺寸越小，粒子中原子數目也相應減少，表面原子比例增大，表面基團數目也隨之增加，從而提高反應效率；

　　3)從能帶理論上看，半導體價帶的能級代表半導體空穴的氧化電位的，任何氧化電位在半導體價帶位置以上的物質原則上都可以被光生空穴氧化，同理，任何還原電位在半導體導帶以下的物質，原則上都可以被光電子還原，TiO2是n型半導體，當其尺寸處于納米級時，就會產生與單晶半導體不同的性質，原因在于產生了尺寸量子效應，即半導體的載流子被限制在一個小尺寸的勢阱中，從而導致導帶和價帶能級由連續變為分離，使能隙增大，導帶能級向負移，價帶能級向正移，從而使導帶電位更負，價帶電位更正，加強了半導體光催化劑TiO2的氧化還原能力，提高了光催化活性。從以上多方面的分析來看，選用納米級TiO2作為光催化劑有利于提高降解效率。
　　利用多相光催化氧化技術處理造紙廢水，其方法簡單，占地面積小，又能避免傳統處理方法所帶來的二次污染問題，是一種很有發展前途的水處理技術，但將這種技術投入到實際應用中還有很多工作要做。
　　首先是催化劑分離問題，目前光催化氧化技術所采用的多為懸浮相體系，雖然降解，但因催化劑粉末顆粒細小，回收很困難，易造成隨水流失浪費。現在很多人開始探索各種制膜方法，如將催化劑牢固地負載于玻璃、硅片以及沙子等載體上，雖然光解效率有所下降，但為其實際應用提供了可能。研究如何提高膜的降解效率及其強度、性等，從而地將電子一空穴對加以分離，使空穴在膜表面存留的時間得以延長，提高反應幾率。其次就目前文獻報道，大多的研究局限于單一成分的光催化氧化方面，對于如二惡英的降解效率、降解性以及控制步驟的確定等反應機理與工藝理論的研究欠深入，以實際廢水中的二惡英為對象，研究影響因子及其量子化關系，并從動力學剖析光催化氧化的作用機理，為二惡英的光催化氧化技術打下理論基礎。第三，目前大多數的研究都局限于室驗室，如何分析各種工藝參數影響多相光催化氧化處理造紙廢水工程放大影響要素，指出了在工程放大過程中應該注意和解決的問題，并完成了大型光催化氧化反應器的設計，以便投入實際應用中。