专题论坛ｌ

。光催化氧化・

作者简介：李翠翠女士，

在读硕士研究生；主要

研究方向：全自动造纸

污水光催化反应器的研

究与开发。

光催化氧化反应机理及在造纸废水

处理中的应用

李翠翠

沈文浩

陈小泉

（华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州，５１０６４０）

摘要：概述了光催化氧化反应的原理、特点以及在反应中光催化材料的性质、催化剂用萤、ｐＨ

值、光源强度、光照时间、外加氧化剂、掺杂改性等各因素对反应过程的影响及作用机理。对光催

化氧化法在造纸废水处理中的研究与应用进行ｒ深入的阐述，并指出了光催化氧化法在废水处理领

域中的应用价值和潜在优势，展望ｒ光催化氧化技术及光催化材料在污水处理中的发展方向和应用

前景。

关键词：光催化氧化；半导体；废水处理

中图分类号：Ｘ７９３

文献标识码：Ｂ

文章编号：０２５４．５０８Ｘ（２００９）０８－００６５－０８

Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ

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１０６４０）

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Ｋｅｙ

ｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ

ｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ；ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ｐｕｌｐｉｎｇａｎｄｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒ

造纸废水具有排放量大、污染严重和难治理的特

点，废水中含有大量苯酚与卤代烃类等多种难降解有

机化合物，是我国工业主要污染源之一¨引。传统的

造纸废水处理方法主要有絮凝沉降法和牛物化学法。

絮凝沉降法的ＣＯＤｃ，与ＢＯＤ，的去除率分别在６０％～

７４％和６０％一７０％之间，很难达到国家一级排放标

准；生物化学处理方法可以得到较好的水质，但是处

理过程复杂，运行费用较高，细菌驯化培养时间长、

技术要求高并且较难掌握∞４Ｊ。另一方面，漂白过程

中会产生二恶英类持久性有机污染物，它们具有高毒

性、持久难降解性、易于在生物体内聚集、长距离迁

移和沉积、对环境和人体危害严重等特点＂］。为了

解决Ｅ述问题，提高造纸废水排放质量与水回用率，

必须寻找更有效的污水深度处理技术。Ｊ．Ｈ．Ｃａｒｙ于

１９７６年报道丫紫外光照射下的ＴｉＯ：可使难生物降解

的有机化合物多氯联苯脱氯后心】，光催化在水处理

《中国造纸》２００９年第２８卷第８期

中的应用引起了人们的注意。研究表明，光催化氧化

法处理造纸废水可以取得令人满意的效果［５。６］，特别

是当水中有机污染物的浓度较高或用其他方法很难降

鳃时，这种技术有更明显的优势。光催化氧化法提供

了一种治理和利用造纸废水的有效途径，有良好的社

会效益和经济效益。

１光催化氧化反应的原理及特点

光催化材料大多是金属氧化物或硫化物等半导体

材料，它们的光催化活性与其能带的不连续性有关。

半导体的低能价带（ＶＢ）和高能导带（ＣＢ）之间存

在一个禁带，当受到等于或大于带隙能量的光照射

收稿日ｊ明：２００９—０３—１６（修改稿）

本课题为广东省重大科技专项计划项目（编号：２００８Ａ０９０３０００１６）

资助项目。

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