钨酸锌光催化降解四氯酚废水

四氯酚是生物杀虫剂、木材防腐剂、染料、除锈剂等产品的主要成分,在亚洲、非洲和南美洲还用于防治血吸虫病;此外生物处理城市污水及工业废水的尾水中也含有氯酚类化合物,四氯酚废水是一种“致癌、致畸、致突变”的三致毒物,易对环境造成了严重污染,且不易分解,因此,美国环保局(EPA)已将它列入 129种环境优先控制污染物黑名单。

近年来,半导体光催化技术在环境治理方面的应用已受到广泛的关注,其中,钨酸盐类半导体光催化剂以其无毒,光催化活性高的优异性能而逐渐取代早期效果差、成本高的物理化学、微生物治理方法,而钨酸盐中的钨酸锌则是狙击四氯酚废水的尖兵。

钨酸锌光催化降解图片

相较于传统物理化学方法,钨酸锌治理四氯酚废水的优势在于操作简单、反应条件温和、无毒环保,效果突出。

有学者使用钨酸锌掺杂氟合成钨酸锌光催化剂,在对四氯酚的试验中发现,四氯酚首先吸附在纳米ZnWO4表面上,当ZnWO4吸收大于或等于禁带能量的光后会产生光生空穴与电子,并以两种途径同时降解四氯酚。反应过各中空穴与电子向ZnWO4移动,光生空穴直接与它们反应生成羟基自由基,光生电子则被表面吸附的氧分子俘获生成超氧负离子,超氧负离子进一步质子化生成羟基自由基,羟基自由基直接与苯环发生取代反应,最终产生CO2和H2O。

使用钨酸锌光催化可以明显提高四氯酚废水的可生化性,研究表明,经过12h的可见光催化后,四氯酚废水的总降解率达到了95%,可见钨酸钠对于四氯酚具有非常好的效果,这也是水源污染地区广大群众的福音。

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