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光催化技术在水处理中的应用研究进展近年来，随着环境污染问题日益严重，寻求高效、低成本、低能耗的水处理技术变得越来越重要。
光催化技术作为一种潜力巨大的新型水处理技术，因其高效、环境友好的特点，受到了广泛的关注。
本文将重点探讨光催化技术在水处理中的应用研究进展。
光催化技术是利用光催化剂在可见光或紫外光照射下，通过产生活性氧化物为水中的有机物降解提供催化作用的一种技术。
光催化技术的优势在于其高效、可持续且无二次污染。
近年来，针对光催化技术在水处理中的应用，研究者们做出了许多突破性的研究和探索。
首先，光催化技术在有机污染物降解方面的应用得到了广泛的关注。
有机污染物，如农药、染料、药物残留等，对环境和人体健康造成了严重威胁。
传统的水处理方法对于这些有机污染物的去除效果有限，而光催化技术能够通过光激发催化剂产生活性氧化物，从而高效降解这些污染物。
许多研究表明，光催化技术能够将有机污染物降解至不可检测的水平，这为水处理行业带来了福音。
其次，光催化技术在重金属去除领域也取得了显著的研究成果。
重金属污染对环境和人类健康造成了巨大的威胁。
传统的去除方法往往存在着成本高、工艺复杂等问题，而光催化技术却能够通过光激活催化剂将重金属离子还原为金属沉淀，从而实现其高效的去除。
研究表明，光催化技术能够将重金属离子的去除率提高到90%以上，并且具有较低的处理成本和能耗。
此外，光催化技术还在水中微生物的灭活方面发挥了重要的作用。
水中微生物如细菌、病毒等是导致水源污染和水传播疾病的重要因素。
传统的消毒方法，如氯离子消毒等，存在着消毒副产物的形成和对水质的二次污染的问题。
而光催化技术能够通过产生氧化剂，对水中的微生物进行高效灭活。
研究表明，光催化技术能够在短时间内对水中的微生物进行灭活，并且不会产生有害的副产物。
除此之外，光催化技术在水中有害物质检测和监测方面也有着广泛的应用。
通过利用光催化剂对水样中污染物的光吸收、光散射等特性进行检测，可以实现对水样中有害物质的快速、准确的检测和监测。
光催化降解污染物的技术前沿与应用随着环境污染日益加剧，降解污染物的方法也越来越多。
其中，光催化技术是一种高效、环保的方法，受到越来越多研究者的关注。
本文将介绍光催化技术的基础原理、发展历程、技术前沿和应用。
一、光催化技术的基础原理光催化技术是利用光子激发催化剂表面产生的电荷对污染物进行氧化还原反应的方法。
光催化反应的过程包括吸光、电子-空穴对的产生和催化剂表面吸附，具体反应如下：催化剂 + 光子→ 催化剂电子 + 催化剂空穴催化剂电子 + 污染物→ 污染物离子 + 催化剂电荷催化剂空穴 + 水→ 氢离子 + 氧分子污染物离子 + 氢离子 + 氧分子→ CO2 + H2O光催化技术具有高效、环保、节能等诸多优点，但也有一些缺点，如催化剂的稳定性、催化剂的再生等问题。
因此，设计出高效、稳定的光催化剂是光催化技术的一个重要研究方向。
二、光催化技术的发展历程20世纪60年代初，科学家发现了二氧化钛具有光催化活性。
此后，光催化技术得到了迅速发展。
1985年，Fujishima等人首次利用二氧化钛作为光催化剂，成功地将水溶液中的酒精和氯离子分解为CO2和Cl2。
此后，光催化技术又得到了长足的发展，成功地应用于空气净化、水处理和固体废物处理等领域。
三、光催化技术的技术前沿1. 光响应的扩展目前，大部分光催化剂只能吸收紫外线光，这限制了光催化技术的应用范围。
因此，研究人员一直在探索新型光催化剂，以扩展光响应的范围。
近年来，一些光响应范围更广的材料被成功合成，如新型有机-无机杂化太阳能电池、石墨烯基复合材料等。
2. 光催化降解有机污染物的机制研究光催化技术的一个瓶颈问题是机理研究的不深入。
随着表征技术的进步，研究人员对光催化反应机制的认知不断加深。
比如，一些新型光催化剂表面结构的控制和调控也得到了很好的研究。
3. 光催化与其他技术的联用为了更好地解决环境污染，光催化技术也与其他技术联用。
例如，将光催化技术与氧化还原、过滤等技术相结合，提高污染物去除效率，扩大了光催化技术的应用范围。
高级氧化技术处理染料废水的研究进展高级氧化技术处理染料废水的研究进展摘要：随着纺织工业的快速发展，废水处理成为亟待解决的环境问题。
染料废水具有高浓度、难以降解、色度高等特点，传统的废水处理方法效果不佳。
而高级氧化技术作为一种有效的废水处理方法，受到了广泛关注。
本文综述了高级氧化技术处理染料废水的研究进展，包括光催化氧化、臭氧氧化、高级氧化过程等。
1. 引言纺织工业是全球最大的水污染源之一，废水中的染料成分使其具有难以降解和高度有毒性的特点。
传统的物理、化学方法无法彻底处理染料废水，因而高级氧化技术应运而生。
高级氧化技术是利用强氧化剂产生高活性的氧自由基，将有害物质转化为无害物质，从而实现废水的净化和去除染料的目的。
2. 光催化氧化技术光催化氧化技术利用紫外线、可见光等能量激发催化剂产生高活性的氧自由基，进而进行染料废水的氧化降解。
光催化氧化技术具有处理速度快、降解效率高、环境友好等优点。
研究表明，通过调节催化剂种类、光源强度以及反应条件可以显著改善光催化氧化技术的效果。
3. 臭氧氧化技术臭氧氧化技术是利用臭氧气体对废水进行氧化降解的方法。
臭氧是一种强氧化剂，可以迅速降解染料废水中的有机物。
然而，使用臭氧氧化技术处理染料废水存在一定的挑战，如臭氧生成量的控制、反应时间的控制等。
4. 高级氧化过程高级氧化过程是综合利用多种高级氧化技术进行染料废水处理的方法。
比如，利用光催化氧化技术产生的自由基和臭氧氧化技术产生的臭氧自由基相结合，可以实现染料废水的高效降解。
此外，还可以结合其他辅助技术，如奥氏体催化剂、电化学技术等，进一步改善高级氧化过程的效果。
5. 研究现状与问题目前，高级氧化技术在染料废水处理领域取得了一定的进展，但还存在一些问题亟待解决。
首先，高级氧化技术对染料废水中的不同颜料呈现不同的降解效果，如何选择最适合的处理技术成为了一个难题。
其次，高级氧化技术在处理过程中产生的副产物对环境和人体健康的影响也需要进一步研究。
光催化降解有机染料的研究在现代社会中，人们逐渐意识到环境问题所带来的困扰。
其中，水污染问题是一个比较突出的问题。
水体中的有机染料污染问题越来越严重，对于水体生态环境的破坏也越来越明显。
因此，对于有机染料的污染和处理，降解有机染料的技术已经成为了越来越重要的研究课题。
而光催化降解有机染料技术正逐渐发展并应用于实际环境中，成为一种重要的水处理技术。
1. 光催化降解有机染料的原理光催化降解有机染料技术是通过利用光催化剂的光敏发性产生电子和空穴，进而促进光催化剂和水中氧的反应，从而将有机染料降解为无害的化合物。
其主要原理是当光催化剂受到紫外光照射时，光催化剂表面会产生电子和空穴对。
电子和空穴对的产生可以帮助氧化反应进行，从而将污染物分解为低分子化合物。
这个技术是一种清洁高效的处理方法，可以在不加化学品剂的情况下消除污染物。
2. 光催化降解有机染料的适用范围光催化降解有机染料的技术适用于降解各类水体中的有机染料，包括废水、海水、河水等。
它也被用来降解其他有机污染物，例如农药和医药废物等。
因此，光催化技术广泛应用于水处理、环保污染控制和水环境监测等领域。
3. 光催化降解有机染料的优点光催化降解有机染料技术具有很多优点，其中一些优点如下：(1) 清洁高效光催化降解有机染料是一种绿色环保的技术。
在使用过程中，只需要紫外光和光催化剂，不会产生二次污染。
同时，由于该技术对多种有机染料都有效，因此可以处理多种污染水，使得该技术变得十分受欢迎。
(2) 低成本光催化降解有机染料的技术相对于其他相似的技术来说，具有成本低、效率高等优点。
在水处理工程中，使用光催化降解有机染料的技术可以有效地降低成本，增强水质净化的效果。
(3) 易操作光催化降解有机染料的技术操作简单，只需要将光催化剂放置于水中，再用紫外光照射即可。
与传统的化学方法相比，它不需要进行耗时费力的处理步骤，使得操作变得更加简单。
4. 光催化剂的类型光催化剂是光催化技术中的核心。
光催化降解水体有机污染物的研究进展一、本文概述随着工业化的快速发展和人口的不断增长，水体污染问题日益严重，其中有机污染物是主要的污染源之一。
有机污染物不仅会对生态环境造成破坏，还会对人类健康产生严重威胁。
因此，寻找一种高效、环保的治理方法显得尤为重要。
光催化技术作为一种新兴的水体净化技术，以其独特的优势在有机污染物降解领域受到了广泛关注。
本文旨在综述光催化降解水体有机污染物的最新研究进展，分析各种光催化剂的性能和应用，探讨光催化技术的机理和影响因素，以期为未来光催化技术在环境治理领域的应用提供理论支持和实践指导。
本文将对光催化技术的基本原理进行简要介绍，包括光催化剂的种类、光催化反应过程以及影响光催化效率的因素等。
然后，重点综述近年来光催化降解水体有机污染物的研究进展，包括新型光催化剂的开发、光催化反应条件的优化、光催化与其他技术的联合应用等方面。
还将对光催化技术在实际应用中所面临的挑战和问题进行探讨，如光催化剂的稳定性、光催化反应的动力学问题等。
本文将对光催化技术的未来发展方向进行展望，以期为该领域的研究人员提供有益的参考和启示。
二、光催化降解技术基础光催化降解技术是一种利用光催化剂在光照条件下，产生具有强氧化性的活性物种（如羟基自由基等），从而实现对有机污染物的降解和矿化的高级氧化技术。
这一技术自上世纪70年代被发现以来，因其高效、环保的特性，已成为水体有机污染物治理的热门研究领域。
光催化降解技术的核心在于光催化剂的选择和设计。
常用的光催化剂包括二氧化钛（TiO2）、氧化锌（ZnO）、硫化镉（CdS）等半导体材料。
这些材料在光照下能够吸收光能，产生电子-空穴对，进而生成活性物种。
其中，TiO2因其化学稳定性好、光催化活性高、无毒无害等优点，成为最常用的光催化剂之一。
光催化降解技术的另一个重要方面是光照条件的选择。
紫外线（UV）光具有较高的能量，能够激发光催化剂产生更多的活性物种，因此常被用于光催化降解实验。
染料废水治理技术研究进展摘要：染料污染是最主要的工业水污染问题之一。
其种类繁多、化学结构稳定、常常具有酸碱度和多种颜色，如果随意排放自然水体会对水体酸碱性、能见度和有机物含量造成很大影响，污染极大。
工业染料废水一般通过物理、化学、生化法去除，这些方法各有优缺点。
本文根据染料废水水质特征，比较几种主流去除技术，考虑技术难易程度、方法适用性分析、处理效果等多方面因素，为染料废水治理领域的研究人员和技术工作者提供参考。
关键词：染料废水；特征与危害；治理技术随着工业的发展，由化学物质导致的淡水污染问题是人类面临的主要环境问题之一，不但影响水体生物链的稳定，还危害人体健康。
因此，将污染物从溶液中廉价有效的去除，已受到人们普遍的关注。
大量的污染物排入水体，水污染越来越严重，其中染料是水体污染物之一。
市场上的染料种类超过10万种，染料的年产量超过70万吨，其中超过10%的染料在生产和使用过程中直接排放到河流、湖泊中，使得水环境污染从地表深入到地下。
所以，探索出简单、高效、成本低廉的方法去除水体中的染料污染物，以重获安全可靠淡水，已经成为环境保护领域的热点课题。
1.染料废水的分类、特征和危害染料废水按照不同的划分方式有不同的分类方法。
按化学结构特征可分为：（1）偶氮染料；（2）蒽醌染料；（3）靛族染料；（4）菁类染料；（5）芳基甲烷染料；（6）杂环染料。
按染料性质和应用可分为[1]：（1）酸性染料，又称为阴离子染料；（2）碱性染料，即阳离子染料；（3）直接染料；（4）活性染料；（5）分散染料；（6）还原染料。
染料废水的特点主要有[2]：（1）有机物含量高、毒性强且难生物降解，印染废水属于有机废水，其中所含的颜色及污染物主要由天然有机物如天然纤维所含的蜡质、胶质、半纤维素、油脂等及人工合成有机物质如染料、助剂、浆料等所构成，近年来随着大量新型助剂、浆料的使用，这些有机物的毒性强，可生化降解性降低，处理难度加大；（2）成分复杂，印染废水含有未反应的染料、颜料（涂料），带有浓重的色泽，还有未反应的助剂，以及反应后的生成物和织物上的脱落物。
《高浓度染料废水（含偶氮染料废水）处理技术的研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，高浓度染料废水已成为严重的环境问题。
这类废水主要来源于纺织、印染、造纸等工业生产过程，其中含有大量的有机物、重金属以及偶氮染料等有害物质。
偶氮染料废水的处理难度较大，因其具有较高的色度、毒性和生物难降解性。
因此，研究高效、环保的染料废水处理技术，对于保护环境、实现可持续发展具有重要意义。
本文将重点研究高浓度染料废水（含偶氮染料废水）的处理技术。
二、高浓度染料废水及偶氮染料废水的特点高浓度染料废水具有有机物含量高、色度高、成分复杂等特点，其中偶氮染料废水更是具有生物难降解性。
这类废水的直接排放会对水体造成严重污染，影响生态环境和人类健康。
因此，对高浓度染料废水（含偶氮染料废水）的处理技术研究具有重要意义。
三、高浓度染料废水处理技术1. 物理法：物理法主要包括吸附法、膜分离法等。
吸附法利用活性炭、膨润土等吸附剂吸附废水中的有机物和重金属，达到净化水质的目的。
膜分离法则通过半透膜将废水中的物质进行分离，从而达到净化水质的效果。
2. 化学法：化学法主要包括氧化还原法、沉淀法等。
氧化还原法通过添加氧化剂或还原剂将有机物转化为无害物质，达到净化水质的目的。
沉淀法则是通过添加化学试剂使废水中的重金属离子沉淀，达到去除有害物质的目的。
3. 生物法：生物法主要包括活性污泥法、生物膜法等。
生物法利用微生物的代谢作用将有机物转化为无害物质，具有处理效果好、成本低等优点。
四、偶氮染料废水处理技术针对偶氮染料废水的特殊性，常采用的方法有光催化氧化法、生物降解法等。
光催化氧化法利用光催化剂在光照条件下将偶氮染料分解为无害物质。
生物降解法则利用特定的微生物对偶氮染料进行降解。
此外，还可以通过组合多种处理方法提高处理效果，如物理法与生物法的结合、化学法与生物法的结合等。
五、结论高浓度染料废水（含偶氮染料废水）的处理是一个复杂的工程问题，需要综合运用物理法、化学法和生物法等多种处理方法。
光催化降解染料废水研究作者：屠灏然来源：《中国科技纵横》2019年第04期摘要：本试验是使用甲基橙溶液模拟染料废水为研究对象，对甲基橙溶液的初始浓度，pH值，H2O2，紫外线光照以及照射时间等因素对甲基橙光催化降解率的影响分别进行了研究。
通过试验结果表明，紫外线光照对于甲基橙的氧化降解起到关键作用。
紫外线光照条件下甲基橙溶液氧化降解速率明显大于未受到光照的溶液。
随着甲基橙溶液浓度的增加，催化剂浓度不变，氧化降解效率明显降低;本实验条件下，pH值对于甲基橙降解率的影响较小;随着催化剂浓度的增加，甲基橙溶液浓度不变，甲基橙氧化降解率增大。
关键词：印染废水;甲基橙;光催化;H2O2中图分类号：X788 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）04-0006-030 引言伴随着我国经济建设的高速发展，生产制造业所产生的工业废水量逐年递增，由此造成的水环境污染问题日趋突出。
2002年国家环保总局公布的数字表明，地表水流经城市的河段污染较重，城市居民日常生活排放的污水含有大量的有机物质，尤其是有的工业废水还含有有毒有害的人工合成有机物。
目前，我国的纺织印染业产能已达到1.0×106t/a，约占据全球总量的65%，其产生的染料废水却造成我国水环境污染最主要的元凶之一。
染料废水成分复杂、色度深、水质变化大、可生化性差等特点成为较难处理的污废水之一。
因此高效经济的处理印染废水不仅对印染行业，对大家的生活环境，乃至对全国的可持续发展都有深远的影响。
[1]高级氧化法是一种用羟基自由基作为主要氧化剂的降解方法，其中光催化方法相比其他方法具有诸多优点，在染料废水处理领域中广泛使用可以有效提高处理效率和降低处理成本。
在以往的处理过程中，仅使用化学试剂或者紫外灯照射来降解染料废水，往往不能达到所需的效果。
然而，此实验将两者结合同时使用，氧化剂在紫外光的辐射下，就会产生高活性和高氧化性的自由基（如·OH），通过这种光化学氧化法的运用，来弥补仅使用单一氧化还原技术的不足之处，从而大大提高染料废水的降解效率。
《高浓度染料废水（含偶氮染料废水）处理技术的研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，染料生产过程中的废水排放问题日益严重，特别是高浓度染料废水，包括含有偶氮染料废水的处理，已经成为环境治理的重大挑战。
这类废水的有效处理对于保护环境、维护生态平衡以及实现工业可持续发展具有重要意义。
本文将针对高浓度染料废水（含偶氮染料废水）的处理技术进行深入研究，旨在为相关领域提供理论依据和技术支持。
二、高浓度染料废水及偶氮染料废水的特点高浓度染料废水具有色度深、成分复杂、有毒有害、难以生物降解等特点，其中偶氮染料废水更是因其难降解、易产生致癌物质而备受关注。
这些废水的直接排放将严重污染水体，破坏生态环境，危害人类健康。
三、高浓度染料废水处理技术概述目前，针对高浓度染料废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。
其中，物理法包括吸附、膜分离等；化学法包括混凝、氧化等；生物法则是通过微生物的作用来实现对废水的处理。
这些方法各有优缺点，需要根据废水的具体情况选择合适的方法或方法组合。
四、偶氮染料废水处理技术研究针对偶氮染料废水，目前常用的处理方法包括光催化降解、电化学还原、生物降解等。
光催化降解技术利用光催化剂在光照条件下对偶氮染料进行氧化还原反应，实现废水的净化。
电化学还原法则通过电解过程将偶氮染料还原为无害物质。
生物降解法则利用微生物对偶氮染料的降解作用，将有毒有害的偶氮染料转化为无害物质。
这些方法在处理偶氮染料废水时，需要结合实际情况，选择合适的技术或技术组合。
五、高浓度染料废水处理技术的研究进展近年来，随着科技的发展，高浓度染料废水处理技术取得了显著进展。
新型吸附材料、膜分离技术、高级氧化技术等的应用，使得高浓度染料废水的处理效果得到了显著提高。
同时，针对高浓度染料废水的生物处理技术也得到了深入的研究，通过优化微生物菌群、改进反应器等方式，提高了生物处理的效果和效率。
六、研究展望未来，高浓度染料废水（含偶氮染料废水）的处理技术将更加注重环保、高效、低能耗。
染料废水处理技术现状与发展摘要: 文章介绍了染料废水的物理、化学和生物处理技术，并分析了其去除原理和工艺优缺点，目的在于为染料废水处理工作提供理论基础和现实指导，并提出未来染料废水处理技术的发展走向—高效、经济、适应性强、清洁性的废水处理技术。
前言伴随染料生产和印染行业的发展，染料工业废水的排放量也急剧增多，据调查中国每年约有1. 6亿立方米的染料废水排放进入水环境中［1］。
并且染料废水具有色度大、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大，以及难生化降解，并朝着抗光解、抗氧化的方向发展等特点，使处理染料废水的难度进一步加大［2］。
印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存。
沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，恶化环境。
由于以上几点，使其成为国内外难处理的工业废水之一，中国己将染料废水的治理列为环境保护工作的重点。
染料废水是指棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的各种废水的总称，并具有水量大、色度高、组份复杂的废水，水质变动范围大等特点。
为了解决有机染料对环境的污染，人们采用了不同的方法与技术对染料废水进行了各种处理途径的尝试，其主要目的为［3 － 4］: ①分离去除富集发色物质; ②破坏发色物质，以达到脱色和降解有机物的目的。
1、常用染料工业废水处理技术当前有多种物理化学方法和生物方法均可用于染料废水的脱色降解处理，国内外常用于工业染料废水处理的方法有: 生物处理法、化学絮凝法、化学氧化法、吸附法和电化学法等方法［5 － 7］。
其他如膜分离技术、辐照技术等也正在推广应用［8 － 10］。
在具体城市下水道和污水处理中，废水首先在工厂作预处理，达到城市下水道排放标准后进行集中处理。
废水经过预处理再排放可改善污水水质，降低城市污水厂处理负荷，同时便于根据不同的废水水质采取不同的预处理手段［11］。
在对印染废水进行最终处理时，有机物的去除一般以生物法为主，对难于生物降解的印染废水，采用厌氧( 水解) 好氧联合处理较为合适，对易于生物降解的印染废水，可采用一段生物处理。
光催化降解有机染料废水的研究随着工业化进程的加快，废水污染问题也逐渐日益突出。
其中，有机染料废水作为一种复杂的污染源，给环境和人类健康带来了严重威胁。
因此，如何有效地治理有机染料废水，成为现代环保科技的重要课题之一。
近年来，光催化技术在废水处理领域中被广泛关注和应用。
其原理是利用光催化剂吸收光能，产生电荷对，从而使有机污染物在催化剂的作用下降解为CO2、H2O等无害物质。
相比于传统的生物法、化学法、物理法等污水处理方式，光催化技术具有成本低、效果好、运行稳定等优点，因此备受研究者的青睐。
一、光催化剂的选择与性能分析光催化技术的效果与催化剂选择和性能息息相关。
常见的催化剂包括二氧化钛、MOFs、C60等。
其中，二氧化钛作为一种优良的光催化剂，因其表面活性、光吸收效率高等特点而备受关注。
除了剂种的选择外，剂料的性能对光催化效率也同样重要。
例如，二氧化钛的晶相、晶粒度、表面处理等因素，都会影响其光催化性能。
因此，为了实现更好的光催化效果，需要对光催化剂及其性能进行深入的研究和分析。
二、光催化降解有机染料废水的反应机理在光催化降解有机染料废水的过程中，其反应机理与光催化修饰材料、光源强度、反应条件等因素有关。
一般而言，在有机染料废水中，催化剂吸收UV光能，产生电子-空穴对，电子转移到有机染料分子中，从而激发分子结构中的单键及其他成键转化，分解成低分子量的无害物质。
此外，有机染料废水中有许多复杂的有机物，这些有机物对催化剂的光催化性能也具有一定的影响。
其反应机理的深入研究，可以为有机染料废水的治理提供理论依据和实践指导。
三、光催化技术在实际应用中的问题及对策光催化技术在废水治理领域中虽然效果显著，但其在实际应用中也存在着一些问题。
首先是光催化剂的制备和光源条件的限制。
目前，上述光催化剂的制备工艺尚未得到全面完善，并且该技术对于可见光的利用效能较低，局限了其工业应用。
其次是光催化反应对染料分子的降解效率高，而对COD的去除率却相对较低，同时反应过程中会伴随着一些有害副产物的生成，需要对其性质和处理方式加以研究。
TiO2光催化氧化降解甲基橙的研究进展[摘要] 水污染问题尤其是高毒性难降解的染料废水污染问题已经成为人们关注的热点。
水溶性偶氮染料是印染业污染治理的主要对象,该类物质不仅色度高,而且难以降解。
甲基橙是典型的偶氮染料,本文主要就以TiO2光催化降解甲基橙的研究现状进行了综述。
[关键词]TiO2甲基橙光催化氧化[Abstract] The problem of water polution especially the dye wastewater with high toxic and difficult degradation is attracting more and more attentions.Water-solube azo dyes not only with high chroma but degradate very difficultly ,which has became the main project of deal polution in dying industry.MO is the typical azo dye.In this paper,the present research about photocatalytic degradation MO with TiO2 are reviewed.[Keywords] TiO2Methyl Orangephotocatalytic oxidation染料废水主要来源于染料及染料中间体生产行业,是由各种产品和中间体结晶母液、生产过程中流失的物料及冲刷地面的污水等组成[1]。
染料废水具有成分复杂、色度高、排放量高、毒性大、可生化性差的特点。
偶氮染料是印染行业中最常用的染料之一,占染料总使用量的50%左右[2],具有很大的生物毒性,严重污染了环境,因此染料废水一直是废水处理中的难题。
甲基橙是典型的偶氮染料,其水溶液具有染料废水的典型特征,不仅色度高,而且难以降解,故实验室常用甲基橙作为模型反应物研究如何有效的进行废水处理。
环保技术中的光电催化降解研究随着人类工业化程度的加深，环境问题愈加严峻，传统的污染治理方式已经越来越难以满足环境治理的需求，因而环保技术成为了目前社会的重点研究领域。
光电催化降解技术因其高效、经济、环保等优势已被广泛关注，成为当前研究的热点。
一、光电催化降解技术概述光电催化降解技术是以能量为基础的新型环保技术，其核心原理是利用带特定带隙的材料光学、电学催化作用，将有害有毒的有机物质转化为无害的水、二氧化碳等无害物质。
该技术可以自然界中复杂反应过程的一个简单模拟，具有自净、自消、成本低廉等特点。
光电催化降解技术应用广泛，光电催化降解技术主要应用于水污染治理领域、空气污染治理领域、土壤污染治理领域等行业。
二、光电催化降解技术进展1. 光催化材料领域的发展光电催化降解技术的实施需要利用一定的光催化材料。
过去几十年，随着化学、物理等领域的高速发展，光电催化材料得到了广泛的关注和研究。
传统的光电催化材料主要有氧化锌（ZnO）、二氧化钛(TiO2)等。
但是这些材料存在缺陷，例如耐热性差、易受光腐蚀等缺点，因此也被称为“光致老化班”，在实际应用中存在运用寿命短、性能稳定性差等问题。
为了研制出更好的光催化材料，许多学者积极探索各种新型催化材料，例如多元金属氧化物、非金属半导体化合物等。
经过不断地努力，已经成功开发出了ZnFe2O4、Ag3PO4、Bi4Ti3O12、Nb2O5等多种新型的光催化材料。
2. 光电催化降解技术的应用光电催化降解技术应用非常广泛。
在水污染治理领域，尤其需要广泛应用于长江、黄河、珠江等重要河流和湖泊等地区。
其优势在于：可以彻底降解细菌、病毒、微生物等微生物污染源，提高出水质量；此外还可降解有害有毒苯类化合物、草甘膦、乙草胺、各种有机颜料和染料等污染源。
在空气污染治理领域，光电催化降解技术也可以用于降解大气中的二氧化氮和二氧化硫，提高空气质量。
1. 降解效率高在光电催化降解技术中，催化剂可以快速激发粒子间的电子互相传递，从而快速降解目标有机物。
水生环境中合成有机染料的来源、影响及去除【摘要】随着各行各业的蓬勃发展，水生环境问题也越来越严重，集约化、工业过度排放、垃圾污染、恶意破坏植被等单方面谋取经济利益的行为，导致自然生态系统进一步恶化，也带来了水环境破坏极大，人类在尝到水环境破坏的苦果后，开始积极加强环境保护，深入探索水环境修复技术。
【关键词】水生环境；有机染料；来源影响；去除引言水生环境的污染正成为日益严重的问题，合成有机染料在水生生态系统中的浓度较低，因此被视为微污染物。
染料被广泛用于纺织品中制革、印刷、造纸工业及制药和化妆品行业以及食品加工。
某些合成有机染料被用作药理活性物质（PAS），并应用于人类和兽医学。
产生的大量染料及其广泛的应用领域产生了大量的有色废水和不同类型的后期生产废水。
此外，某些合成有机染料是缓慢或不可生物降解的，这使得废水更难通过污水处理厂中的常规方法进行净化。
其中某些物质的毒性，包括致癌，过敏和皮肤病作用，因此这些染料化合物的生产和使用可能并不安全。
1城市水资源污染来源及危害1.1危害城市污水的危害，主要体现在自然与人文两方面：自然方面，污水的出现可导致河流被污染，严重时可引起空气污染，造成居民饮用水质量下降，使居民健康难以得到保障；人文方面，污水的长期存在，会影响城市的面貌，对城市可持续发展造成威胁。
近年来，我国城市规模不断扩大，受其影响，居民生活所产生的垃圾逐渐增加，需要处理的污水量明显提升。
工业的发展虽提高了城市经济发展水平，但也加重了污染。
可见，做好污水治理及环境保护工作，已经刻不容缓。
1.2水资源污染的主要污染源（1）工业污染。
现阶段，我国社会经济飞速发展，各行业方兴未艾，工业也异常繁荣，所以这也导致工业污染问题日渐严重，工业污染不但数量较大，且也会产生严重的危害。
工业废水的大量排放导致水污染问题一直持续，从而导致水资源持续恶化，治理企业也十分困难。
此外，工业废气也会大量排放，最终也使酸雨的数量不断增加，很多有毒的物质和雨水一同降落，最终使河流湖泊等水资源受到严重影响，也危害了植被和土壤，最终为生态环境和生物安全带来了破坏。
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2016, 6(6), 103-107 Published Online December 2016 in Hans. /journal/aep /10.12677/aep.2016.66014文章引用: 邓丽君, 孟宁, 赵可, 张锦, 欧晓霞. 水环境中染料光降解的研究进展[J]. 环境保护前沿, 2016, 6(6):Research Progress on Photodegradation of Dyes in Aqueous SolutionLijun Deng, Ning Meng, Ke Zhao, Jin Zhang, Xiaoxia Ou *College of Environment and Resource, Dalian Nationalities University, Dalian LiaoningReceived: Nov. 5th , 2016; accepted: Nov. 26th , 2016; published: Nov. 29th , 2016Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/Abstract Photolysis bases of dyes, the direct and indirect photodegradation of dyes in aqueous solution were reviewed. Photodegradation of dyes in solution containing Fe(III), humic acid, 3NO −, andcatalyst (e.g. TiO 2) were summarized. KeywordsDyes, Photodegradation, Aqueous Solution水环境中染料光降解的研究进展邓丽君，孟 宁，赵 可，张 锦，欧晓霞*大连民族大学环境与资源学院，辽宁 大连收稿日期：2016年11月5日；录用日期：2016年11月26日；发布日期：2016年11月29日摘 要对水环境中染料光降解的基础、染料分子的直接光降解和间接光降解进行了综述。
重点介绍了染料在*通讯作者。
邓丽君等Fe(III)体系、腐殖酸体系、NO−体系、光催化体系(以TiO2为例)中的光降解。
3关键词染料，光降解，水环境1. 引言社会的不断发展，推动着化学工业的发展，但由此而产生的工业废水也在日趋增多；其中，染料废水是主要的有害工业废水之一，主要应用于纺织、印染、皮革、化妆品、医药、食品等行业。
染料废水中含有多种具有生物毒性及致癌有机物，严重危害人类的健康，因此染料废水的处理工艺逐渐成为人们关注的焦点。
水环境中的染料会发生一系列降解反应，主要包括生物降解和非生物降解，而光降解是各类染料在水环境中最重要的非生物降解途径之一。
由于染料对于太阳光有高强度的吸收[1]，同时大部分染料具有NO−、腐殖芳环、杂原子及其它官能团，可能会发生直接光解，有些能与水中一些光敏化剂如Fe(III)、3酸(Humic acids, HA)等发生间接光降解反应。
国内外学者在水中染料的光降解方面开展了大量研究[2]-[7]，本文综述了染料废水光降解方面的研究成果，以期深入了解水中染料的光降解行为，包括直接光解和由光敏剂引发的间接光解，进而为该类污染物的环境光化学行为和污染控制研究提供依据，在实际废水处理工艺过程中起到指导控制作用。
2. 水环境中染料光降解的基础辐射到地球表面的太阳光是一个连续光谱，在地表水的透光层中，阳光可以引发天然水体中的各种光化学反应。
其中对水体中有机污染物降解起决定作用的是波长在290~400 nm的紫外光，紫外光分为A、B两区，A区波长为290~320 nm，B区波长为320~400 nm；紫外光对有机物的降解过程其实是一系列的光化学过程，光离解是其中最重要的过程之一，它不但可以导致处于电子激发态的有机分子发生光化学反应，而且可以直接导致大分子有机物离解成小分子碎片[8]。
我国是染料大国，生产的染料有数万种。
染料的颜色来源于染料分子的共轭体系，即所谓的发色体系，是含有一些不饱和基团如：-N=N-、R-C=C-R、-N=O、R-C=O、-NO2等的发色体系[9]。
脱色是染料降解的初始步骤，常见的染料中基本结构活性的一般次序为：偶氮、硝基基团> 蒽醌类> 喹啉[10]。
研究表明，染料降解过程中，偶氮旁边的C-N键比N=N键本身具有更高的活性而首先断裂，C-N键也是受氧化进攻的主要部位[3]。
染料在水环境中的光反应类型可以分为直接光解、间接光解(光敏化降解)。
3. 水环境中染料分子的直接光降解直接光解是指染料分子直接吸收太阳能而进行的分解反应，虽然染料能够吸收太阳光，但是水中染料的直接光解脱色却很慢。
300 W高压汞灯照射下，亚甲基蓝在蒸馏水和天然海水中的光化学降解速率常数k分别为0.0159 min−1和0.0053 min−1[4]。
偶氮染料酸性黑和RB-19在纯水中却没有发生光降解[5][6]。
目前，利用染料的吸光特性，染料敏化剂成为研究重点，用在太阳能电池、制氢等高科技领域，染料敏化剂作为“天线”分子起着收集能量的作用。
能够作为敏化剂的染料需要满足若干条件, 最重要的是分子本身具有宽的光谱吸收范围，而且摩尔吸光系数大，这样才能有效地利用太阳光中的可见部分。
其基本原理包括：第一，染料分子吸收太阳光后从基态(dye)跃迁到激发态(dye*)；第二，激发态染料(dye*)的电子迅速注入到纳米半导体(例如TiO2等)的导带中；等等[11]。
邓丽君 等4. 水环境中染料分子的间接光降解对于染料的间接光解来说，主要指环境中存在的天然物质或人工合成的生色集团被太阳能激发，激发态的能量又转移给染料而导致其发生的分解反应[12]。
染料分子的间接光解是染料光降解的主要途径。
4.1. 染料分子在Fe(III)体系中的光降解自20世纪50年代初就有科学家研究了Fe(III)盐的光化学性质[13]。
铁在自然界中广泛存在，且具有较好的光化学活性，对于环境中的持久性有毒物质有较高的光降解效率，铁的各种形态络合物的存在对于天然水相的光化学氧化还原具有重要贡献[14]。
在pH = 3~5的Fe(III)水溶液中，Fe(OH)2+是主要的Fe(III)-OH 络合物形态[15]，在光照作用下发生光化学还原反应，生成羟基自由基(·OH)和Fe(II)，同时，新生成的Fe(II)也会被氧化剂(如水中溶解氧、·OH 等)重新氧化成Fe(III)；如此，水溶液中Fe(III)/Fe(II)的光氧化还原循环就基本形成了[16]，而这个过程中不断生成的·OH 就会和共存的污染物发生氧化反应，从而降解污染物。
Deng 等人[7]以30 W 紫外杀菌灯为光源，研究了在pH = 3的Fe(III)溶液中水溶性染料的光降解，对活性艳红X-3B 、活性艳蓝X-BR 、活性黑K-BR 、阳离子桃红FG 和碱性嫩黄O 等5种染料的紫外光降解效率可达到40%~60%。
王晓兵等人[17]也报道了Fe(III)对甲基橙水溶液脱色的催化作用。
太阳光的强度越高，染料浓度越低，越有利于活性染料在草酸铁(III)络合物/过氧化氢系统的脱色降解反应，活性染料的光脱色降解反应属于假一级动力学反应，脱色降解后染料分子中的共轭体系和芳香环结构被破坏[18]。
其实，Fe(III)–OH 络合物的平均量子产率ФOH 比较小(Fe(III)–OH/UV = 0.02)，但由于Fe(III)–OH 络合物在313 nm 的摩尔消光系数非常大，达到了1760 L/mol ∙cm ，而且Fe(III)体系不用加入H 2O 2，因而这一系统在充分利用太阳能方面有广阔的前景[16]。
4.2. 染料分子在腐殖酸体系中的光降解腐殖酸广泛存在于水环境中，是天然的吸光物质，其光化学行为受到越来越多的关注。
腐殖酸能够吸收太阳光跃迁到激发态，引发一系列的自由基反应，从而产生新的活性物种·OH 、1O 2、e −(aq)等，这些活性物种对污染物在天然水体中的迁移转化规律和归宿有重要影响[19]。
杨桂朋等[4]使用高压汞灯作为光源，其光解试验表明，腐殖酸在一定程度上抑制了亚甲基蓝的光降解。
腐殖酸对偶氮染料橙G 在Fenton 体系中的降解影响也表现出明显的阻碍作用，并且随着腐殖酸浓度的增加，抑制作用越来越大；其原因可能是腐殖酸和Fenton 试剂发生反应，或是消耗了H 2O 2和Fe 2+反应生成的羟基自由基，HA 和OG 之间存在对自由基的竞争作用[20]。
另有研究表明，在一定较低浓度的范围内，腐殖酸的适量添加可以轻微促进水环境中染料的光降解，超过此范围便会适得其反[21]。
此外，不同原产地的腐殖酸对于光降解处理效果也不相同，有的起促进作用，有的起抑制作用，且促进或抑制的程度也会根据产地不同而不同。
4.3. 染料分子在3NO −体系中的光降解水体中普遍存在着3NO −，同时，偶氮染料在降解过程中也会产生3NO − [22]。
3NO −受光辐射，光解生成的·OH 具有强氧化性，可有效地降解污染物[23]。
李建章等人[24]将染料废水和含3NO −废水进行混合，随着太阳光光照时间的延长，废水的脱色效果非常明显，实现了以废治废的目的；太阳光谱能量中，波长在200~400 nm 处的紫外线占太阳光全部能量的3%~5%，利用这一部分太阳能作为3NO −光化学反应的光源无论从理论上还是实践上都是可行的。
随着光照溶液中3NO −浓度的增加，K-2BP 的光解速率加快，3NO −浓度分别为0、1、5、10和15 mg/L 时，K-2BP邓丽君 等的一级光解速率常数k 分别为0.0149 min −1、0.0154 min −1、0.0209 min −1、0.0305 min −1和0.0406 min −1 [25]。
越来越多的研究证明水体中3NO −的存在能促进水中污染物的光氧化。
4.4. 染料分子在催化剂体系(以TiO 2为例)中的光降解染料光催化氧化降解技术中，二氧化钛研究的最多。
虽然TiO 2禁带较宽(Eg = 3.2 eV)，只能被波长小于387.5 nm 区间的光所激发，但经过修饰掺杂后，用太阳光辐照也可以得到较好的降解效果。
