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纳米二氧化钛光催化剂在环境污染治理中的
应用
作者：赵卓凡来源：《科技创新与应用》2016年第27期
摘要：纳米二氧化钛（TiO2）光催化材料是一种新兴纳米材料，相对于传统的污染治理方法，纳米TiO2光催化材料在紫外线照射条件下，产生光生电子及空穴，并进一步产生氧化作用极强的羟基自由基，通过氧化作用分解各种有机化合物和部分无机物，使之分解成为无毒的CO2、H2O，从而达到降解污染物、净化环境的目的。文章对土壤、水体、空气污染物的来源、危害及采用TiO2光催化剂进行污染物治理做了综述，重点说明了纳米二氧化钛（TiO2）光催化材料的优势及不足之处，并对纳米二氧化钛（TiO2）光催化材料在环境污染物治理领域的实际应用提出了展望。
关键词：纳米二氧化钛；光催化；环境污染；降解
前言
随着工业化的不断发展，环境污染情况愈发严重，工业废气废水、汽车尾气、医用垃圾、生活垃圾等使得大气、水体、土壤环境每况愈下，环境污染的预防与治理已经成为各国最为关注的焦点之一。目前，环境污染治理方法众多12，比较常用的方法有物理化学法、生化降解法、电化学处理法、光催化降解法等。其中光催化技术是指光催化剂在光照条件下将有机污染物降解成CO2和H2O等无机小分子的一种绿色处理方法3。降解过程中光催化剂不消耗，可重复利用，无二次污染，还可以利用太阳光，高效又经济环保。
1二氧化钛光催化材料概述
1972年，日本科学家AFujishima和KHo
da4发现用紫外光照射TiO2，水能够光解反应生成氢气。这个伟大发现开拓了一个崭新的光催化时代。此后的四十年间，光催化技术得到长足发展，最初的只有TiO2一种，发展到目前的氧化物、硫化物、复杂氧化物等多种。光催化能够将水或者吸附的溶解氧转化成羟基自由基（OH）和超氧离子（O2）等，它们具有极强的氧化性，能够降解大部分有机物，甚至无机物。从1972年被发现具有光催化效应以来，TiO2就因为其光催化活性高，稳定性好，无毒而被广大研究者广泛研究。TiO2是最早被研究的半导体光催化剂，也是被研究最多的光催化剂。目前在土壤、大气、水体等环境污染处理领域已经表现出极大的优势。
2二氧化钛光催化降解水体污染物
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目前，水体污染物主要来源于工业、养殖业、种植业及日常生活产生的废水。污染物种类主要有染料、抗生素、杀虫剂及农药等。江河，湖泊污染地表水，毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹。工业废水还可能渗透到地下水r