光催化氯化处理饮用水中有机污染物

　　（4）PH值的影响：光催化氧化的较高速率，在低PH和高PH值时都可能出现，PH值的变化对不同反应物降解的影响也不同[5-6]。

　　（5）外加氧化剂的影响：光催化反应要有效地进行，就需减少光激电子与空穴的简单复合，这可以通过将光生电子、光生空穴之一或两者同时被不同的基因俘获而实现。由于氧化剂是有效的导带电子的俘获剂，已发现光催化氧化的速率和效率在有O2、H2O2、过硫酸盐、高碘酸盐存在着明显提高。但有时也发现添加的H2O2浓度太高或太低时无增强效应，在降解氯乙酸时，甚至出现负效应。

　　（6）盐的影响：高氯酸、硝酸盐对光氧化的速率几乎无影响，而硫酸盐、氯化物、磷酸盐则因它们很快被催化剂吸附而使得氧化速率减少了20～70%。这说明无机阴离子可能与有机分子竞争表面活性位置或在接近颗粒粒表面的地方产生高极性的环境，因而“阻塞”了有机物向活性位置的扩散。

　　（7）反应温度的影响：光催化反应对温度的变化不敏感，这是因为光催化反应的表观活化能低

　　3、提高光催化氧化反应速率的方法：

　　（1）在反应体系中加入氧化剂或Fe3+、Cu2+等金属离子。氧化剂是导带电子强有力的俘获剂，由于氧化剂的加入，极大的减少了光致电子与光致空穴简单复合的几率。常用的氧化剂有O2、H2O2、过硫酸盐、高碘酸盐等。
（2）在催化剂表面担载隋性金属。在催化剂表面担载Pt、Au、Pd、Rh、Nb等隋性金属，有利于光致电子向外部迁移，防止光致电子和空穴的简单复合，提高了催化剂的反应活性。
（3）使用具有吸附功能的复合催化剂。反应物在催化剂表面的吸附，将有助于催化剂氧化反应的进行将催化剂与活性炭或沸石等吸附剂一起制成复合催化剂，将提高催化剂的催化氧化性能。降解速率的提高与吸附剂的吸附能力成正比。

　　4、光催化反应器的类型

　　（1）悬浮型光催化反应器：由 TiO2与有机物溶液组成悬浮液，通过环纹型、直通型或同轴石英管夹层构成的流通池，辐射淘汰直接辐射流通池，此类光催化反应器结构较简单，水处理后期 TiO2的分离和回收过程较繁，而且由于悬浊液的溶剂及其它化学组分对光的吸收，使辐射深度受到影响[7]。
（2）固定床型光催化反应器：目前多采用浸渍法、空气干燥法、真空干燥法、溶胶——凝胶法将TiO2或含Ti的溶胶沉积在载体上，经过高温烧结，TiO2固定在载体上。常用的载体有砂子、玻璃板、环纹管内壁、石英纤维等。 固定床型光催化反应器虽然可避免TiO2的分离和回收过程，但在高温烧结过程中TiO2的多孔结构发生变化，而且仅有部分TiO2面积有效地与液相接触。而悬浮型光催化反应中颗粒则悬浮在液相中，整个颗粒与液相完全接触[8-11]。

　　5、光催化氧化法的优点：

（1）可以使大多数污染物完全破坏而不形成中间物，如将卤代物完全转化成CO2和卤代烃；
（2）可以适用于低浓度污染物的治理，利用这一特点可以采用光催化法制备超纯水；
（3）具有较好的普适性。几乎所有的水中污染物均可通过多相光催化过程得到降解。对于许多无法进行生物降解的污染物也可以通过光催化过程得到转化；　　
（4）使用空气或氧气氧化剂，具有价廉、安全的优点；
（5）所使用的催化剂如TiO2具有价廉、易得的优点，且在许多介质中均表现出很好的稳定性。因此，光催化氧化技术是很有发展前途的水处理技术。
光催化氧化技术的应用前景：
（1）去除饮用水中微量有机污染物，应用于家庭、集团或企事业单位饮用水的深度处理；
（2）处理小何种的高浓度特种有机废水。
光催化剂氧化法的研究存在的问题很多，诸如光敏半导体的光催化活性较低，不能充分利用太阳能；反应在装置简陋，不能满足大规模处理废水及饮用水的需要，光催化降解机理的研究中缺乏吕间产物及活性物种的鉴定。而机理的研究仍停留在设想与推测阶段。对有机物考察，大多限于单一组份，与实际的复杂多组份情况相距较远。以太阳光为光源泉时，易受天气阴晴变化的影响等等。
今后研究的重点：
（1）选择合适的载体和固定化方法或制备其它开关的光催化剂解决光催化剂的分离回收或固定化问题；
（2）寻找最佳反应条件，设计开发高效实用的光催化氧化净水器；
（3）解决太阳能的利用总是利用掺杂改变催化剂的晶体结构，降低其能带宽度，使其能被长波太阳光激发，从而使该法耗能少，成本低；
（4）筛选或制备更为高效实用的光催化剂，防止催化剂中毒，改变催化剂的表面特性，增大其比表面，提高光催化反应的量子效率。

参考文献

1. J.Cunningham et al,J.Photochem.Photobiol.A:chem,1988,43:329.2. C.P.Jaeger et al,J.Phys.Chem,1979,83:3146
3. J.R.Harbour et al,J.Chem,1985,63:204
4. Okamato K et al,Kinetics of Heterogeneous Photocatalytic Decomposition of Phenol over Anatase TiO2 Powder,Bull,chem,Soc,Jpn,1985,58:2023--2027
5. Pruden AL et al,Degradation of Chloroform. by photoassisted Heterogeneous Catalysis in Diute Aqueous Suspension of Titanium Dioxide.E.S.T,1983,17:628-631.
6. Harada H et al,Semiconductor Effect on the Selective Photocatalytic Reaction of; α-hydroxycarboxyxylic Acid.J.Phys.Chem,1989,93:1542-1548.
7. Rosana M,Alberici and Wilson F.Jardim,Wat.Res,1994,28:1845-1849
8. J.Sabate,et al,J Catalysis,1992,134:3328-3333.
9. Ralph W,Matthews,J.Phys.Chem,1987,91:3328-3333
10. Hussain Al-Ekabi and Nick Serpone,J.Phys.Chem,1988,92:5726--5731
11.Ralph W,Matchews,Wat.Res,1991,25:1169-1171.