纳米TiO2光催化氧化技术介绍

本公司研发的应用于水处理中的纳米TiO2光催化氧化技术,其核心成果是国家863计划“纳米TiO2光催化技术”的一部分，我公司成功地解决了通过控制纳米结构、孔结构、晶相结构、薄膜厚度、表面掺杂状态以及界面扩散等一系列技术，在金属基等载体表面制备出具有量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、高比表面、高光催化活性的纳米多孔Ti02组件.以此为核心技术,研制出应于污水处理和深度处理的设备，使处理后的污水不仅可以达标排放，还可以循环回用。在水处理领域，有无可比拟的优势。
半导体的能带通常是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能价带构成，它们之间的区域称为禁带，当能量大于或等于半导体带隙能的光波辐射此半导体光催化剂时，处于价带的电子就会被激发到导带上,价带生成空穴（h+）,从而在半导体表面上产生了具有高度活性的“电子—空穴对”。
TiO2的带隙能为32eV，相当于387.5nm光子的能量。当TiO2受到波长小于387.5nm的紫外光照射时，价带上的电子跃迁到导带上，形成“电子--空穴对”。
所产生的空穴将吸附在TiO2颗粒表面的OH-和水分子氧化成具有强氧化性的·OH自由基和O2，由于形成的·OH自由基具有高度的化学反应活性，使有机物发生一系列化学变化，并最终矿化为CO2和其他无机物。空穴的直接氧化是其光催化反应的主要途径,羟基自由基与空穴的作用是一个相互竞争的过程。
纳米光催化材料Ti02 在特定波长的照射下,受激生成具有强氧化能力的“电子一空穴对”，和周围的水、氧气发生反应后,这种“电子一空穴对”高能粒子，能产生相当于15000K的能量,能彻底分解污水中的有机物。光催化氧化降解有机物实质上是一种自由基反应。在光催化作用下，废水中的有机物被强氧化分解，有机物结构中的双键断裂，由大分子氧化成小分子，小分子进一步氧化成二氧化碳和水，使COD大幅度下降，BOD／COD值提高，增加了废水的可生化性。
如果污水经过前期的预处理,在后处理阶段应用纳米TiO2光催化氧化技术,经深度处理后，可达标排放并循环回用。纳米TiO2光催化氧化技术和电乳化超能量技术，是两个独立的工艺体系，它们的表现形式，一个是光化学体系，一个是电化学体系。在污水处理过程中，根据不同的水质，采取不同的工艺流程,或独立运用，或配套运作，再辅之于其它的辅助工艺，视水质、处理量、价格等综合因素，设计具有独立的、针对性的水处理工艺流程。