光催化纳米材料在工业废水处理中的应用*

刘增泽，谭 芳，刘燕群

(1 江汉大学医学院，湖北 武汉 430056；2 江汉大学化学与环境工程学院，湖北 武汉 430056)

国内在发展工业的同时，缺乏相应的污染处理设施，工业废水的排放导致水域环境污染。据统计近两年间，辽河流域从轻度污染到中度污染；地下水中检测到锰、铁等金属，还有“三氮”、硫酸盐、氟化物、氯化物等，部分地区砷、六价铬、铅、汞等重(类)金属严重超标；部分湖泊(水库)总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数超标[1-2]。水环境的污染主要来自于人类活动中工业废水[3]的排放。工业废水中的污染物不仅有大量有机污染物、无机污染物、重金属离子，还有少量的油脂类化合物、耗氧污染物、富营养化污染物，对水体的危害最大[4-5]。传统工业污水的处理方式为分离法和转化法，在实际应用中的处理效果不是很理想，对于工业废水的难降解污染物需要一种高效快捷的处理方法。

纳米技术在20世纪70年代出现后，应用于各个领域。在诸多纳米材料中，光催化纳米材料因其去除废水时环保安全、重复利用性高、经济高效[6]，被广泛关注。本文阐述了了光催化降解废水的原理，以及近年来光催化纳米材料处理各种工业废水的应用研究，并对开发更多高效的纳米光催化材料的研究进行探讨。

1 光催化纳米材料的光催化降解原理

光催化技术是一项高效清洁、环保节能的一项污染处理技术[7]。其基本原理是当能量大于半导体光催化剂禁带宽度的光照射时，进入半导体氧化物层的光导致电子从价带(VB)向导带(CB)移动，电子跃迁到导带，形成导带电子，同时在价带产生空穴，在半导体氧化物的表面形成高活性的电子-空穴对[8-9]。……