光催化纳米材料在环境保护中的应用

■刘美玲 曹楠

（北碚区环境监测站 重庆400700）

光催化纳米材料在环境保护中的应用

■刘美玲 曹楠

（北碚区环境监测站 重庆400700）

近年来，光催化纳米材料在环境保护中的应用逐渐引起了人们的关注，且由于其催化原理有助于当代社会发展中废水问题的处理，因而在此背景下应强化对光催化纳米材料的应用，继而由此改善当代城市环境，最终为人们营造一个良好的生活空间，满足其生活需求。本文从纳米光催化原理分析入手，并详细阐述了光催化纳米材料在环境保护中的具体应用，旨在其能推动当代社会的进一步发展，且解决社会发展中产生的环境污染问题。

纳米材料光催化环境保护

0　前言

就当前的现状来看，我国在实施环境保护策略的过程中仍然存在着某些不可忽视的问题，因而在此背景下，我国政府应大力宣传纳米材料在环境保护中应用的重要性，由此满足人们的生活需求，且解决污水处理问题，继而为人们提供源源不断的高质量的水资源。

以下就是对光催化纳米材料在环境保护中的应用，望其能为当代环境保护手段的进一步创新与发展提供有利的文字参考，且实现高效率的污水处理目标。

1　纳米光催化原理

纳米是由多个原子或分子组合而成的，且其以固体的形态而存在着，继而根据E0可将其划分为半导体、导体及绝缘体三个类型。纳米TiO2是半导体催化剂中氧化能力最强的物质，因而将其应用于环境中可达到良好的污水处理状态。

此外，经过实践研究表明，纳米TiO2是由晶体组元及界面组元构成，而晶体组元又是通过Ti和O原子组合而成，因而导致其形成了严格的晶格位置组成结构。另外，纳米TiO2在体系电场中可与OH-及H2O发生氧化作用，并溶解于纳米TiO2表面形成氧气[1]。

2　光催化纳米材料在环境保护中的具体应用

2.1有机废水处理

就当前的现状来看，光催化纳纳米材料可应用于有机废水处理中达到水资源净化的目的。而其具体应用方式主要表现在在化工废水处理中纳米TiO2可利用自身光催化功能溶解化学污水中的三氯乙烯、乙烯基二胺、甲酸、苯甲酸等有机污染物，最终达到良好的污水处理效果。

此外，由于化工废水中钛酸酯是降解难度较大的有机污染物，因而在利用纳米TiO2进行污水处理的过程中可光降解水体表面微层中的钛酸酯，由此降低其对水资源整体质量的影响。

其次，在染料废水处理中，由于其废水中存在着大量的染料分子会致使人们产生癌症，因而在对其废水进行处理的过程中亦可应用纳米TiO2达到低成本、高效率的废水处理状态，且在完全矿化的基础上避免二次污染问题的发生。

2.2无机废水处理

经过大量的实践研究表明纳米TiO2亦可应用于无机废水处理中，即由于在无机废水中存在着部分重金属物质影响着水体质量，因而在此基础上应充分发挥纳米TiO2光化学活性及光催化功能将无机废水中的高氧化态汞、银、铂等贵重金属离子吸附到水体表面，由此达到废水处理目的。此外，就当前的现状来看，纳米TiO2在无机废水处理中的应用亦可避免重金属资源流失问题的发生，因而应大力宣传纳米TiO2无机废水处理的重要性。

另外，在利用纳米TiO2吸附无机废水中重金属离子的过程中要求相关技术人员应利用光生电子技术将纳米TiO2所吸附到的离子转化成细小的金属晶体，由此达到资源回收的目标。除此之外，纳米TiO2可将污水中的Cr6+转化成Cr3+，继而降低无机废水毒性，达到水资源净化目的。

2.3自来水的净化处理

自来水是人们生活必备的资源，但就当前的现状来看，自来水水资源中仍然存在着悬浮杂质等污染物，因而利用纳米TiO2对其进行净化处理是非常有必要的。纳米TiO2具备一定的杀菌功能，因而将其应用于自来水净化处理可达到良好的水资源处理成效，继而由此满足人们的生活用水需求。

此外，在纳米TiO2对自来水进行净化处理的过程中应将其固定于玻璃纤维网上形成催化膜，以此达到净化目的，即为人们营造一个更为良好的用水环境，保障人们的健康指数。

另外，经过大量的实践研究表明，纳米TiO2在自来水净化处理中的应用可完全消除5种污染物，且将其有机物含量控制在40%以内，提高自来水的整体水体质量，达到安全用水需求[2]。

2.4大气污染治理

就当前的现状来看，纳米TiO2亦可应用于大气污染治理中，即降低大气中SO2，CO，NOx的含量，为人们营造一个更为清新的生活环境，提高人们健康指标。而纳米TiO2在大气污染治理中的应用主要是通过纳米TiO2与气体吸附相结合的功能来降低大气中有毒气体的含量，达到相应的空气指标需求。

此外，为了达到大气污染治理的目的，亦可将处在半导体状态的纳米材料涂敷于卧室及客厅的墙上，同时亦可将其转化成空气清洁剂来达到空气污染治理的目的。

另外，在紫外线较强的环境下，纳米TiO2亦可具备吸附甲醛的功能，因而在房屋装修过程中即可利用其来进行室内空气净化，避免人体吸附过量的有毒气体出现不适的症状[3]。

3　结论

综上可知，随着生活水平的不断提高，人们对生态环境保护提出了更高的要求。因而在此背景下，为了给予人们一个良好的生活空间，要求政府在实施环境保护策略的过程中应充分发挥光催化纳米材料的功效，且将其应用于实践中吸附污水中的重金属离子等，且降低空气中有毒气体的含量，最终达到良好的生态保护目的，并为人们提供高质量的水资源及生活环境，满足人们生活需求。

[1]杨晓芬.纳米材料在环境保护中的应用现状及展望 [J].内蒙古石油化工，2011，15 （05）：25-26.

[2]王骞.TiO2光催化纳米材料在环境保护中的应用 [J].鞍山师范学院学报，2011，18 （06）：17-20.

[3]李洋.纳米TiO2光催化材料的制备及其在水处理中的应用研究进展 [J].长江科学院院报，2013，24（09）：93-100.

X83[文献码]B

1000-405X（2016）-2-332-1