納米二氧化鈦污水處理

1. 納米材料與技術的納米TiO2

由於納米TiO2除了具有納米材料的特點外，還具有光催化性能，使得它在環境污染治理方面將扮演極其重要的角色。
1．降解空氣中的有害有機物。隨著室內裝潢塗料油漆用量的增加，室內空氣污染越來越受到人們的重視。調查表明，新裝修的房間內空氣中有機物濃度高於室外，甚至高於工業區。科學家已從空氣中鑒定出幾百種有機物質，其中有許多物質對人體有害，有些是致癌物。對室內主要的氣體污染物甲醛、甲笨等的研究結果表明，光催化劑可以很好地降解這些物質，其中納米TiO2的降解效率最好，將近達到100%。其降解機理是在光照條件下將這些有害物質轉化為二氧化碳、水和有機酸。納米TiO2的光催化劑也可用於石油、化工等產業的工業廢氣處理，改善廠區周圍空氣質量。
2．它可以降解有機磷農物。這種70年代發展起來的農葯品種占我國農葯產量的80%，它的生產和使用會造成大量有毒廢水。這一環保難題，使用納米TiO2來催化降解可以得到根本解決。
3．用納米TiO2催化降解技術來處理毛紡染整廢水，具有省資、高效、節能，最終能使有機物完全礦化、不存在二次污染等特點，顯示出良好的應用前景。
4．在石油開采運輸和使用過程中，有相當數量的石油類物質廢棄在地面、江湖和海洋水面，用納米TiO2可以降解石油，解決海洋的石油污染問題。
5．用納米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解，其速度是大顆粒TiO2的10倍以上，從而解決大量生活垃圾給城市環境帶來的壓力。
6．一般常用的殺菌劑Ag、Cu等能使細胞失去活性，但細菌被殺死後，可釋放出致熱和有毒的組分如內毒素。內毒素是致命物質，可引起傷寒、霍亂等疾病。利用納米TiO2的光催化性能不僅能殺死環境中的細菌，而且能同時降解由細菌釋放出的有毒復合物。在醫院的病房、手術室及生活空間細菌密集場所安放納米TiO2光催化劑還具有除臭作用。
7．納米TiO2由於其表面具有超親水性和超親油性，因此其表面具有自清潔效應，即其表面具有防污、防霧、易洗、易乾等特點。如將TiO2玻璃鍍膜置於水蒸氣中，玻璃表面會附著水霧，紫外線光照射後，表面水霧消失，玻璃重又變得透明。在汽車擋風玻璃、後視鏡表面鍍上TiO2薄膜，可防止鏡面結霧。實驗表明，鍍有納米TiO2薄膜的表面與未鍍TiO2薄膜的表面相比，前者顯示出高度的自清潔效應。一旦這些表面被油污等污染，因其表面具有超親水性，污染不易在表面附著，附著的少量污物在外部風力、水淋沖力、自重等作用下，也會自動從TiO2表面剝離下來，陽光中的紫外線足以維持TiO2的薄膜表面的親水特性，從而使其表面具有長期的自潔去污效應。這一特性的開發利用將改變人們對塗層功能的認識，從而給塗層材料帶來-次新的革命。今後將廣泛應用於汽車表面塗層、建築物玻璃外牆等。由於納米TiO2光催化劑具有良好的化學穩定性、抗磨損性能好、成本低、制備的薄膜透明等優點，已成為目前最引人注目的環境凈化材料，更重要的是能直接利用太陽光、太陽能、普通光源來凈化環境。
總之，隨著納米材料和納米技術基礎研究的深入和實用化進程的發展，特別是納米技術與環境保護和環境治理進一步有機結合，許多環保難題諸如大氣污染、污水處理、城市垃圾等將會得到解決。我們將充分享受納米技術給人類帶來的潔凈環境。

2. 納米二氧化鈦如何應用到飲用水處理上

隨著新污染源的出現，水質檢驗面臨許多新的挑戰，比如污染物的低濃度、高復雜性等． 如何開發低成本、快速的檢測方法，是當下水質檢測研究的熱點． 而對於診斷消毒、生物膜控制，微生物快速檢測是一個主要的研究熱點，而這一切都需要開發先進感測器來提供高效、及時響應和靶向治療．納米材料和識別試劑的有效集成( 抗體、適配子、碳水化合物和抗菌蛋白等) 能夠對微生物檢測具有快速、靈敏和高選擇性． 納米材料利用它們獨特的電化學、光學和磁學性質，能夠提高感測響應的靈敏性和響應速度，實現多通道靶向檢測． 磁性納米粒子和碳納米管可用來做樣品濃縮和純化，提高檢測響應速度． 量子點( Quantum dots，QDs) 、染料摻雜的納米粒子、貴金屬納米粒子和磁性納米粒子已經被廣泛應用於感測研究． 量子點有寬的吸收譜和穩定的、窄的熒光發射譜，這種發射譜隨著納米粒子的大小和化學組成而發生改變． 在同一個激發光源下，可以利用多通道實現目標分子的檢測． 對於染料摻雜硅和聚合物納米粒子，由於大量染料分子被限制到單個納米粒子上，所以表現出較高的熒光強度． 貴金屬納米粒子( 納米金、納米銀等) 利用共振表面等離子基元藉助光響應可以檢測出病原體． 這主要是利用納米粒子團聚的變化或折射因子的改變． 貴金屬納米粒子還能夠增強表面拉曼光譜． 增強因子能夠達到1014，所以常常能用於單分子檢測． 碳納米管是另一種優良的電極材料和場效應晶體管． 將碳納米管包裹在普通電極上( 任意、垂直) 或形成納米陣列電極，這樣就提高了分析物與檢測器的相互作用、縮短電子轉移距離，從而提高檢測性能．
傳統的消毒劑( 氯氣、臭氧等) 很大程度上會造成對水質的二次污染，從而危害公眾的飲水健康． 因此需要通過技術創新來形成沒有副作用、或副作用較小的消毒劑． 納米銀、納米氧化鋅、納米二氧化鈦、納米氧化鈰、碳納米管和富勒烯等納米材料具有較強的抗菌性． 所以這些納米粒子或通過釋放自身有毒的金屬離子( 納米銀、納米氧化鋅) ，或直接接觸細胞膜( 碳納米管、碳60、納米氧化鈰) ，或形成反應活性氧( 納米二氧化鈦、富勒醇、氨代富勒烯)，實現對微生物生長的鈍化． 在此過程中會形成極少量有毒的副產品． 納米銀經常作為一種point-of-use( POU) 的水處理材料． 因為它表現出強的、寬譜和低毒的抗菌活性． 納米銀的這種抗菌活性主要通過Ag + 的釋放，釋放出的Ag + 能夠與蛋白中的巰基( － SH) 和DNA 中的磷具有很好的鍵合作用，從而起到抑制微生物生長的作用．碳納米管的纖維結構、抗菌活性和導電性能夠應用到抗菌膜中． 碳納米管和其他碳納米材料的抗菌作用主要涉及到細胞膜的紊亂和電子結構的氧化扭曲． 短、分散和小直徑的金屬化碳納米管毒性更大． 碳納米管過濾膜也藉助電化學過程，在小伏間歇性電壓的作用下，通過氧化可以機械捕獲病毒． 在電泳過程中，致使病毒朝碳納米管移動．另一種納米材料水處理方法是利用太陽光，通過光催化來降解有機污染物和失活病毒． 目前研究的焦點主要集中在增強納米材料的量子產率、光催化循環次數和設計優化光反應中心． 然而，目前研究結果做到通過靶向吸附來高選擇性催化． 提高其催化的選擇性，主要依賴於表面化學裁剪光催化設計．

3. 污水處理中微電解的原理

微電解技術是處理高濃度有機廢水的一種理想的工藝，同時又被稱為內電解法。在不同點的情況之下，利用填充在廢水中的微電解材料自身生產的一點二伏的電位差對廢水進行點解處理，從而達到降解有機污染物的目的，當系統桶水之後設備中會形成無數的微電池系統，在作用空間中構成一個電場。

微電解的工作原理基於電化學，氧化還原，物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對於廢水進行處理。該方法適用范圍廣、處理的效果好、成本低廉、操作維護方便、不需要消耗電力資源等優點。本工藝用於難降解高濃度廢水的處理可以大幅度的降低cod和色度，提高廢水的可生化性，同時可以對氨氮的脫除具有很好的效果。傳統上的微電解工藝所採用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用之前要加酸鹼活化，使用的過程中很容易鈍化板結，同時又因為鐵與碳是物理接觸，所以他們之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續進行而失去作用，這就導致了頻繁的更換為電解材料，不但工作量大，成本高同時還影響了廢水的處理效果和效率。
二、鐵碳微電解原理鐵炭填料反應原理（即鐵炭填料處理高難度工業有機廢水原理）:
(1)電子流動：利用鐵元素和碳元素之間的電位差，鐵元素與碳元素之間存在一個自然地1.4V的電位差。當鐵碳填料浸泡在廢水溶液中的時候，廢水溶液充當導電溶液，廢微電解填料價格多少水中的污染物質充當電解質。在鐵碳之間自然電位差形成的微弱電場之下，鐵會釋放出電子，電子在電場的作用之下由陽極向陰極移動。電子在移動的過程中會有穿過污染物質的概率，特別是長鏈物質或者是含有苯環的物質被電子穿過的概率更高。長鏈物質或者是含有苯環物質的碳鏈是通過成對電子相互連接的，當溶液中的單個電子穿插的時候，單個電子就會被碳鏈中的成對電子吸引住，從而微電解填料價格多少形成3電子結構，而這種3電子結構是一種非常不穩定的結構，存在一定的時間之後這種3電子結構就會自動爆炸，從而長鏈物質被分成2段。電子繼續穿插，鍛煉之後的碳鏈又會被分割，這樣碳鏈就會越來越短。這樣難降解物質就會轉化為容易降解的物質。同時能夠降低COD。
（2）還原性：當鐵碳填料浸泡在廢水溶液中的時候，作為陽極的鐵會失去電子從而變成鐵離子，新生成的鐵離子具有非常強的還原性，可以將廢水中的難降解物質進行還原反應。
（3）氧化性：電子在廢水中穿插的時候，也會穿過水分子，水分子被分解的時候就會產生大量的氫自由基、氧自由基、和氫氧自由基，這些新生態的自由基具有非常強的氧化性，可以將廢水中的有機物徹底氧化為二氧化碳和水。從而徹底降低COD。
（4）電泳：電子在廢水中運動的時候會吸附帶微電解填料價格多少正電的污染顆粒，吸附在電子上面的污染物質運動到陰極之後會被中和然後就會沉到底部被除去。
（5）絮凝作用：鐵失電子之後會形成鐵離子，新生態的鐵離子再加入鹼液之後會形成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵是良好的絮凝劑，可以吸附廢水中的大量有機物絮凝沉澱。

4. 納米二氧化鈦如何應用到飲用水處理上

首先，不是銳太型，是銳鈦礦型。其次，納米粉體對於人體來說有著潛在風險再次，你在內罐上塗了粉體後，如何透過不銹鋼進行光照？再再次，納米光催化的效率有多少？你的紫外光照射強度有多少？需要花多少時間？最後，給你一個思路，直接在鈦金屬上進行氧化處理，在鈦表面生長納米級尺度的二氧化鈦陣列，比你塗抹上粉體效果要好，不容易脫落。如果用勻膠機旋塗，一個不銹鋼容器肯定做不了；如果用燒製法，鋼早就變形了。建議用無機非金屬材料做容器，然後納米二氧化鈦其實可以不用全部塗滿，可以弄一小塊啊。最後說一下，做飲用水的話，安全方面論證需要特別嚴謹，但可以做污水凈化之類的。光源的方面，如果硬是把二氧化鈦做到容器里的話，不嫌麻煩就在裡面裝一個汞燈。能力有限，只能建議這么多啦！

5. 納米二氧化鈦主要用途有哪些國內有哪些好的生產企業

1、納米二氧化鈦具有很高的表面活性，抗菌能力強，可用於抗菌防污塗料、病房殺菌、農田抗菌劑、衛生陶瓷潔具、水處理、新型抗菌熒光燈、殺滅口腔微生物等。2、納米二氧化鈦由於粒徑小,活性大,既能反射、散射紫外線,又能吸收紫外線,從而對紫外線有更強的阻隔能力。已廣泛應用於化妝品防曬劑，以及食品包裝膜、油墨、塗料、紡織製品、化纖和塑料填充劑。3、具有很強的光催化性能，廣泛應用於環保中，包括空氣凈化、廢水處理、自潔玻璃等。4、電池專用納米二氧化鈦 VK-TA18 可作為鋰電池、太陽能電池原料。5、紡織專用納米二氧化鈦 VK-T25F 用在紡織上可以替代PVA。6、納米二氧化鈦 VK-T25 對某些塑料、氟里昂及表面活性劑SDBS也具有很好的降解效果。7、航天工業。

6. 納米二氧化鈦光催化降解水中有機污染物有哪些類型

一般納米TiO2主要降解的物質是一些分子量中等的染料和有色物質，目前這方面研究較多。