求光催化臭氧化技术的原理与应用？？

1.什么是光催化臭氧化技术？

光催化臭氧化（O3/UV）是将臭氧与紫外光辐射（波长在180-300nm之间）相结合的一种高级氧化过程，它始于20世纪70年代，主要用于解决有毒害且无法生物降解物质的废水处理问题。80年代以来，研究范围扩大到饮用水的深度处理。这种方法由Garrison等人在治理含复杂铁氰盐废水中开发出来，他们发现该法对处理难氧化的物质十分有效，试验表明，将紫外光辐射与臭氧相结合，能使氧化速度提高10～104倍。

液相臭氧在紫外光的辐射下会分解产生活泼的次生氧化剂OH自由基。OH自由基与水中的溶解物进行反应。其中对自由基产生的机理存在两种解释，即：O3+hv-----O+O2O+H2O----2OH和O3+H2O+hv----H2O2+O2H2O2+hv----2OH尽管现在还不能确定哪种机理正确或在产生OH过程中占主导地位，但它们都得出1mol臭氧在紫外光辐射下产生2molOH这一结论。臭氧－紫外（O3/UV）联合作用机理为：a)紫外光辐射下，有机物的键发生断裂而直接分解；b)紫外光辐射下，水中臭氧分解成更强氧化能力的自由基，增加了对水中有机物的氧化能力和速度；c)紫外光辐射使有机物外层电子处于激发态，提高分子的自由能，使有机物分子活化，从而易于在氧化剂臭氧的作用下氧化分解。

2.各种方法对自来水中大肠杆菌灭菌率比较在自来水各项基本指标都相同的条件下，用O3、UV、O3/UV分别做大肠杆菌杀菌率对比试验，结果如图一所示

由以上试验可知，臭氧－紫外（O3/UV）联合作用效果不仅超过单独臭氧和单独紫外线的作用，甚至超过两者的叠加。在实际应用中，在游泳池中采用臭氧－紫外法会比单一使用臭氧减少臭氧投加量50％以上。同时，由于紫外光辐射的作用，水中的臭氧多数转化为自由基OH，并且紫外线对水中剩余的臭氧有分解和破坏作用，通过测试水中臭氧剩余浓度可知，经过紫外光辐射后水中剩余臭氧的浓度低于0.05mg/l，这样使水中挥发到空气中的臭氧浓度低于国家安全排放标准成为可能。同时可以不用活性炭罐对水中臭氧进行吸附，减少了工程成本。再有，紫外光辐射与臭氧相结合，能使氧化速度提高10～104倍，因此，大大缩小了臭氧反应罐的体积，甚至不用反应罐，而利用管道的长度来增加臭氧与水的混合时间。

3.光催化臭氧化技术应用领域

光催化臭氧化（O3/UV）技术现主要应用于如下方面：A、半导体产业:对TOC去除B、TFT-LCD产业:TOC,酸性物质的去除C、电镀产业:毁坏氰化物,EDTAD、采矿:去除氰化物E、木材加工:去酚F、石油化学制品:去除BTEX（苯、甲苯、乙苯和二甲笨）和汽油添加剂MTBEG、核能:去除TOCH、炼油厂:氯乙烯I、易爆的制造业:TNTJ、药品制造业:去除TOC、内毒素

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