光催化去除飲用水中硝酸鹽和有機污染物協同機制研究

《光催化去除飲用水中硝酸鹽和有機污染物協同機制研究》是依託東北師範大學，由楊霞擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：光催化去除飲用水中硝酸鹽和有機污染物協同機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊霞
• 依託單位：東北師範大學

項目摘要

飲用水中硝酸鹽、有機污染物特別是消毒副產物等微量污染物對人體健康的威脅已不容忽視，因而開發高效、節能、緊湊的淨水工藝迫在眉睫。本項目擬採用竹炭或陶瓷膜負載光催化材料，製備出在常溫、常壓下具有太陽光回響的複合材料，將其套用於飲用水中微污染物的同步去除工藝。在對硝酸鹽處理時，可利用太陽光照射複合材料所激發的光生電子等活性還原物種高選擇性的把硝酸鹽還原為氮氣，並能利用光生空穴同步氧化有機污染物，實現光生電子與空穴的有效分離，從而提高光催化材料的降解性能。通過本項目研究揭示載體竹炭、陶瓷膜等與催化材料之間的作用機理，揭示催化材料製備因素與降解活性的構效關係，探明複合材料還原硝酸鹽、氧化有機污染物的協同機制,掌握複合污染物在催化材料表面的轉化規律，提供一套具有套用潛能的淨水工藝，為納米複合材料、光催化技術去除飲用水中微量污染物研究提供可靠數據。

結題摘要

飲用水中硝酸鹽、有機污染物特別是微量污染物對人體健康的威脅已不容忽視，因而開發高效、節能、緊湊的淨水工藝迫在眉睫。而光催化技術處理污染物的關鍵在於高效高選擇光催化材料的設計。本項目設計製備了四類十餘種光催化材料，對其進行了形貌，結構，組成，光吸收性質，光電性質方面的系統表征，進而將其套用於飲用水中硝酸鹽和有機污染物的去除。在對硝酸鹽處理時，利用太陽光照射複合材料所激發的光生電子等活性還原物種高選擇性的把硝酸鹽還原為氮氣，並利用光生空穴同步氧化有機污染物，實現光生電子與空穴的有效分離，從而提高光催化材料的降解性能。通過引入磁性材料，光纖固載化等方式，提高了催化材料的分離性能，克服了傳統催化材料難分離的缺點。通過本項目研究揭示了催化材料各種組分之間的相互作用機理，揭示了催化材料製備因素與降解活性的構效關係，探明了複合材料還原硝酸鹽、氧化有機污染物的協同機制，掌握了複合污染物在催化材料表面的轉化規律，為納米複合材料、光催化技術去除飲用水中微量污染物研究提供了可靠數據。研究結果表明光催化技術在深度處理飲用水方面具有潛在的套用價值。