光催化降解有机污染物技术现状及发展方向

刘振兴

（陕西国防工业职业技术学院，陕西西安710300）

1 光催化降解有机污染物技术研究现状

所谓的光催化降解有机污染物技术，指的是当有机废水中存在半导体分泌催化剂的时候，通过一定强度的紫外光照射之后，体系中产生一定量和多种形式的活性氧和自由基，由于这些活性氧和自由基具有较高的氧化电位，因此能够对有机物进行讲解，使其矿化为水或者是二氧化碳，进而达到治理有机物的目的。

当前，关于该技术的研究和应用案例可谓是数不胜数，而在具体的技术研究过程中，其应用分歧主要在于反应器的类型。在降解有机污染物时，其反应器主要有两种类型，一类是利用自然光作为照射光源，采用催化剂固化技术的平板式反应器，另外一类则是利用人工光源为照射光源，采用粉末催化剂的悬浆体系光催化反应器，其多为圆柱形。在具体的使用过程中明，两种反应器各有优缺点。以平板式反应器为例，其在使用时，操作并不是十分的方便，而且必须要将催化剂固定在平板的表面，因此催化剂的表面积大幅度降低，这样也间接导致污染物的降解速率下降；其次，平板式反应器主要是借助太阳能进行催化，而太阳能的清洁度虽然比较高，而且成本低，但是其在具体使用过程中可能会受到季节、天气和时间等多种因素的影响，导致光照强弱出现变化，这样也会影响反应器作用的发挥。此外，太阳光的效果比紫外线差，其也极大的限制了反应的速度。

而悬浆体系光催化反应器，在使用时由于催化剂处于悬浮状态，因此，其具备有以下几个方面的特点：首先是催化剂的颗粒比较小，而且含有孔隙，这样就在无形中增加了颗粒的比表面积，增加了催化剂的利用率，提高了反应速率。但是，在具体的使用过程中，由于催化剂的分离及连续分离问题，也对该反应器的使用产生了一定的负面影响。在光催化剂降解有机污染物的时候，为了更好的满足降解需要，我国部分学者尝试开发了新型悬浆体系光催化反应器，采用负载型的催化剂，该反应器的设备出水处与膜分离装置连接在一起，将催化剂拦截在设备体内，实现了设备的连续运转。但是，这种反应器在实际运转中依然存在有一定的缺陷。一是负载使得催化剂活性降低，其只能对部分废水进行深化处理，因此，其使用范围受到了较大限制；二是存在着膜的反冲洗、更换等问题，不断操作较为繁琐，同时其维护管理难度也比较大，在使用时运维费用比较高，以上种种原因都在一定程度上限制了该技术的创新和发展。

2 光催化降解有机污染物技术的发展方向

当前，在应用光催化讲解有机污染物技术时，反应器是相关技术使用的关键所在，在具体使用时根据催化剂的存在状态可以将其分为固定式和悬浆式两种不同的形式，在悬浆式反应器中，一般会直接将TiO2颗粒与需要处理的废水混合，通过搅拌使得催化剂分散均匀，但是由于TiO2的比表面积比较大，其对有机物有着较好的吸附作用以及对光子有较好的吸收，因此，讲解效率比较高，而且其在实际应用中还存在有催化剂难以有效回收、容易发生凝聚现象降低活性等缺陷，因此，其难以在实际中有效的应用，发挥降解作用。

由于悬浮式反光催化反应器在使用时存在有较多的不足，因此，近些年来固定式光催化反应器得到了迅速发展，所谓的固定光催化剂也就是将TiO2固定在载体上或者是将其制作成薄膜处理废水，在这种情况下，不需要使用额外设备就能实现光催化剂的重复利用，有效的降低了降解成本。

当然，在实际应用过程中，随着科技的不断进步和发展，多种结构的光反应器开始应用于实际的有机污染物和废水处理中，而且取得了一定的成果，但是，在实际应用中，由于多方面因素的影响，其也存在有较多的问题需要阶级，而且这些问题所涉及的面也极为广泛，情况相对来说比较复杂。如催化剂的存在状态、反应器的几何形状及尺寸、光系统等方面的问题都需要多交注意。

在具体应用时也需要根据实际情况有针对性的选择，如反应器的形状选择就需要结合实际情况，有针对性的进行选择，不仅要考虑占地面积，还需要考虑到反应速率等方面的问题，进而更好的提高光催化反应器的实用化效果。

总之，光催化讲解有机污染物技术作为一种新兴的处理技术，其具有处理速递快，效率高的优点，当前已经受到了越来越多人的关注，但是在该技术实际使用过程中，由于受到了多种因素的影响，因此，其使用效果并不是十分的理想，在未来要想应用好相关技术，还有很长一段路需要走。