高级氧化技术-概述名师优质课获奖市赛课一等奖课件

高级

氧化

技术概述吕康乐

/09/01第1页我简历出生年月：1972.09籍贯：湖北/黄石/阳新学习和工作经历：1992.09-1995.07长安大学工业分析专业1995.07-1996.09浙江临海市华城化工联营企业技术员1996.10-.08浙江华海药业股份有限企业技术员.09-.06浙江工业大学工业催化专业硕士（工学硕士）.09~.09浙江大学化学专业博士(理学博士)联络方式vkangle@第2页参考教材《当代光化学》，张建成，王夺元，

化学工业出版社，《光催化》，张金龙，成峰，何斌，

华东理工大学出版社，第3页问题…

高级氧化技术？？？第4页1、环境污染治理高级氧化技术传统污水处理方法有物理吸附、化学氧化、微生物处理和高温焚烧等。但这些方法都存在一些缺点，如效率低、能耗高、适用范围窄和处理不彻底，轻易产生二次污染。开发高效、低能耗、使用范围广和有深度氧化（advancedoxidation）能力污染物净化处理技术一直是环境保护研究者所追求目标。

第5页高级氧化技术定义与特点上世纪八十年代，Glaze等人将高级氧化技术（AdvancedOxidationProcess,AOP）定义为：以羟基自由基（.OH）为主要氧化剂氧化过程。AOP特点：（1）产生大量非常活泼.OH等自由基，直接与废水中污染物反应，将其降解或矿化为为二氧化碳和水，不会产生二次污染；（2）反应速度很快，能在很短时间内达处处理要求；（3）既可作为单独处理，又可与其它处理过程相匹配。（如：能够作为生化处理前预处理，降低污水处理成本）。第6页AOP代表：TiO2光催化以半导体TiO2光催化氧化为代表高级氧化技术（AOPs）能够克服传统污水处理方法缺点。它能够利用太阳能和空气中氧气，就能够降解和矿化水中有机污染物。该方法适用范围广、对有机污染物氧化彻底，不会带来二次污染，因而其适用化研究日益受到重视。第7页2.TiO2光催化发展过程没有光

就没有人类文明***第8页第9页神奇光第10页历史性事件：TiO2光解水ECBe-h+hvEVBEFSemiconductorTiO2atTiO2electrodeH2O+2h+

(1/2)O2+2H+

atPtelectrode2H++2e-

H2OverallreactionH2O+2hv(1/2)O2+H2第11页TiO2光催化发展历史1972年，TiO2光解水（标志）1976年，TiO2/UV光催化能降解联苯和氯联苯

1977年，首次证实TiO2能够光解水中氰化物

80~90年代，光催化研究活跃阶段今天，光催化成为新兴化学边缘学科第12页ISISurveybyTiO2orTitaniumDioxideandPhotoThompson&Yates.Chem.Rev.~第13页More******3.TiO2光催化应用第14页有机物降解环境净化卫生保健

半导体光催化以其强劲氧化能力能够分解破坏许多有机物。详细研究过已达100余种以上

汞、铬、铅等金属离子污染问题a.氧化还原性应用第15页第16页第17页Adv.Funct.Mater.,,17,2728-2738.TunableSynthesisofVariousWurtziteZnS

ArchitecturalStructuresandTheirPhotocatalyticProperties第18页有机物降解环境净化卫生保健

对环境中污染物含有强烈氧化降解能力，使有机物分解为水和二氧化碳，所以是净化环境优良功效材料a.氧化还原性应用第19页

有机物降解环境净化卫生保健

光催化氧化性对大多数微生物都有强杀伤力,所以能够考虑作为杀菌消毒伎俩,尤其是用于生活用水净化。光催化不但仅能杀死普通细菌和病毒,它还能使一些癌细胞失活a.氧化还原性应用第20页b.亲水性应用防雾透明自清洁镜子表面一旦形成雾膜，反射像变得含糊不清。当水在TiO2薄膜表面接触角小于15°时含有高水流动性，小于10°时有自清洁效果，小于7°时有防雾效果。所以高度亲水化表面可起到预防水分子在表面凝聚成小液滴防雾效果。用于浴室镜子、农用暖房薄膜、仪器仪表显示器、汽车交通工具门窗玻璃及反光镜

第21页b.亲水性应用防雾透明自清洁建筑、交通运输工具、广告牌、路牌等表面上，雨水会自动将其清洗洁净。室内装饰及室内用具，表面到达高度亲水性而便于清洗，上面吸附尘埃很轻易擦净，非常有利于保持表面洁净。汽车车身表面涂有这种涂料可降低洗车用水90%。第22页

a.TiO2光催化氧化法TiO2光催化氧化法，能够使污水中染料、农药、表面活性剂、卤代物、油类等各种有机物进行降解。4.高级氧化技术举例第23页(λ＜300nm)（UV/H2O2法）b.活化H2O2光催化氧化法第24页2,4-二硝基甲苯光催化降解第25页UV/Fenton反应(quick)Fenton反应第26页

c.紫外光-臭氧光氧化法(O3/UV)臭氧氧化电位为2.07V。紫外光-臭氧净化水效果较单纯使用臭氧效果更加好。(1)(2)(3)第27页d.活化分子氧O2光催化氧化法单线态氧(1O2)氧化电位为2.2V，高于分子氧氧化电位1.19V。第28页5.AOP共