光化學反應在環(huán)境保護領域中的應用

1、目錄目錄 光化學反應光化學反應 光化學與環(huán)境的關系光化學與環(huán)境的關系 環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例 治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術 光化學反應：光化學反應： 由于吸收光量子而引起的化學反應稱為光化學反由于吸收光量子而引起的化學反應稱為光化學反應應, ,例如光合作用例如光合作用。 在光化學反應研究的初期，有學者曾認為光化學反應與波長的依賴在光化學反應研究的初期，有學者曾認為光化學反應與波長的依賴性很大。但事實證明，光化學反應幾乎不依賴于波長。因為能發(fā)生化性很大。但事實證明，光化學反應幾乎不依賴于波長。因為能發(fā)生化學反應的激發(fā)態(tài)的數(shù)目是很有限的，不管吸收什么樣的波長的光，

2、最學反應的激發(fā)態(tài)的數(shù)目是很有限的，不管吸收什么樣的波長的光，最后都成為相同的激發(fā)態(tài)，而其他多余能量都通過各種方式釋放出來。后都成為相同的激發(fā)態(tài)，而其他多余能量都通過各種方式釋放出來。 基態(tài)：基態(tài)： 各種物質通常都處于它們的穩(wěn)定狀態(tài)，這種穩(wěn)定的狀態(tài)稱為基態(tài)。各種物質通常都處于它們的穩(wěn)定狀態(tài)，這種穩(wěn)定的狀態(tài)稱為基態(tài)。 在物質吸收紫外光或可見光后，它將達到一個高能的和不穩(wěn)定的狀在物質吸收紫外光或可見光后，它將達到一個高能的和不穩(wěn)定的狀態(tài)，稱之為激發(fā)態(tài)。態(tài)，稱之為激發(fā)態(tài)。 物質在激發(fā)過程中，其分子中的一個電子在吸收光能以后，從原來物質在激發(fā)過程中，其分子中的一個電子在吸收光能以后，從原來的能級遷躍到了

3、更高的能級，所以這種激發(fā)態(tài)也被稱之為電子激發(fā)態(tài)。的能級遷躍到了更高的能級，所以這種激發(fā)態(tài)也被稱之為電子激發(fā)態(tài)。光化學反應光化學反應 激發(fā)態(tài)的產生：激發(fā)態(tài)的產生： 眾所周知，光和分子周圍的電子都具有波粒二象性，當光波通過眾所周知，光和分子周圍的電子都具有波粒二象性，當光波通過物質的分子周圍時，可能與分子外層的（也就是能量最高的）電子發(fā)物質的分子周圍時，可能與分子外層的（也就是能量最高的）電子發(fā)生相互作用，其光能為光子所吸收，使分子的一個外層電子進入到能生相互作用，其光能為光子所吸收，使分子的一個外層電子進入到能量更高的軌道，這樣分子因吸收光能而獲得額外的能量，從原來的基量更高的軌道，這樣分子因吸

4、收光能而獲得額外的能量，從原來的基態(tài)到達了激發(fā)態(tài)。即一個激發(fā)態(tài)所增加的能量態(tài)到達了激發(fā)態(tài)。即一個激發(fā)態(tài)所增加的能量e e為為: : e= e=hvhv= =hc/hc/ 上式表明，波長越短的光波，所具有的能量也越大。上式表明，波長越短的光波，所具有的能量也越大。 一般情況下，一般情況下，一個分子到達激發(fā)態(tài)是通過吸收一個光子實現(xiàn)的。一個分子到達激發(fā)態(tài)是通過吸收一個光子實現(xiàn)的。 光化學反應光化學反應 兩種類型的激發(fā)態(tài)：兩種類型的激發(fā)態(tài)： 單重態(tài)和三重態(tài)單重態(tài)和三重態(tài) 在基態(tài)時分子的能量最高的一對配對電子中的一個電子被激發(fā)到在基態(tài)時分子的能量最高的一對配對電子中的一個電子被激發(fā)到更高能級，如果激發(fā)后

5、被激發(fā)的電子的自旋方向不變，這樣形成的就更高能級，如果激發(fā)后被激發(fā)的電子的自旋方向不變，這樣形成的就得單重態(tài)。得單重態(tài)。 如果在單重態(tài)情況下，激發(fā)后產生的分處兩個不同能級的未配對如果在單重態(tài)情況下，激發(fā)后產生的分處兩個不同能級的未配對電子的自旋方向相同（即被激發(fā)的電子的自旋發(fā)生了翻轉），則形成電子的自旋方向相同（即被激發(fā)的電子的自旋發(fā)生了翻轉），則形成的激發(fā)態(tài)是三重態(tài)。的激發(fā)態(tài)是三重態(tài)。單重態(tài)與三重態(tài)的能級比較單重態(tài)與三重態(tài)的能級比較 在三重態(tài)中，處于不同軌道的兩個電子自旋平在三重態(tài)中，處于不同軌道的兩個電子自旋平行行，電，電子的平均間距變長，因而相互排斥的作子的平均間距變長，因而相互排斥的作

6、用減低，所以用減低，所以t態(tài)態(tài)的能量總是低于相同激發(fā)態(tài)的的能量總是低于相同激發(fā)態(tài)的s態(tài)態(tài)能量。能量。t3t2t1s3s2s1s0s0光化學反應光化學反應 激發(fā)態(tài)與基態(tài)的性質比較激發(fā)態(tài)與基態(tài)的性質比較: : 一個分子從基態(tài)到達激發(fā)態(tài)，是因為分子中的一個電子從原來一個分子從基態(tài)到達激發(fā)態(tài)，是因為分子中的一個電子從原來能量最低的軌道到達了能量較高的軌道，分子中一個電子的這種軌道能量最低的軌道到達了能量較高的軌道，分子中一個電子的這種軌道跳躍，可以引起分子性質上的多方面的改變。性質的變化主要表現(xiàn)如跳躍，可以引起分子性質上的多方面的改變。性質的變化主要表現(xiàn)如下下: : (1) (1)能量能量 激發(fā)態(tài)分子

7、的能量高于其基態(tài)，其間的能差一般可達幾百激發(fā)態(tài)分子的能量高于其基態(tài)，其間的能差一般可達幾百kj/molkj/mol。 (2)(2)鍵長和鍵能鍵長和鍵能 激發(fā)態(tài)分子的激發(fā)部位有一個電子從成鍵軌道進入反鍵軌道，激發(fā)態(tài)分子的激發(fā)部位有一個電子從成鍵軌道進入反鍵軌道，從而導致在激發(fā)部位鍵能減弱、鍵序降低和鍵長增加。從而導致在激發(fā)部位鍵能減弱、鍵序降低和鍵長增加。光化學反應光化學反應 (3)(3)改變鍵角和分子的平面性改變鍵角和分子的平面性 (4) (4)電子構型的變化電子構型的變化 分子被激發(fā)后，可導致碳原子化學鍵的雜化性質改變。分子被激發(fā)后，可導致碳原子化學鍵的雜化性質改變。（5)5)改變分子的極性

8、改變分子的極性 分子激發(fā)后，電荷分布發(fā)生改變，自然會導致分子極性和偶極矩的分子激發(fā)后，電荷分布發(fā)生改變，自然會導致分子極性和偶極矩的改變。改變。 (6)pk (6)pk值的改變值的改變 分子酸堿性的數(shù)字化表示。分子酸堿性的數(shù)字化表示。 (7) (7)電勢能和電子親和能的改變電勢能和電子親和能的改變 電勢能和電子親和能是物質的基本物化性質之一，也對物質的化學電勢能和電子親和能是物質的基本物化性質之一，也對物質的化學反應有重要的影響。反應有重要的影響。 分子間的電子躍遷有三種情況。分子間的電子躍遷有三種情況。 第一種是某一激發(fā)態(tài)分子第一種是某一激發(fā)態(tài)分子 d d* * 把激發(fā)態(tài)能把激發(fā)態(tài)能量轉移給

9、另一基態(tài)分子量轉移給另一基態(tài)分子a a，形成激發(fā)態(tài)，形成激發(fā)態(tài) a a* *，而，而 d d* *本身則回到基態(tài)，變回本身則回到基態(tài)，變回 d d。a a* * 進一步發(fā)生反進一步發(fā)生反應生成新應生成新的化合物的化合物。 dhvd *a *ad+光化學反應光化學反應 第二種分子間的電子躍遷是兩種分子先生第二種分子間的電子躍遷是兩種分子先生成絡合物，再受光照激發(fā)，發(fā)生和成絡合物，再受光照激發(fā)，發(fā)生和 d d或或 a a單獨單獨存在時完全不同的光吸收。通過這種光的吸收，存在時完全不同的光吸收。通過這種光的吸收，d d 的基態(tài)電子轉移到的基態(tài)電子轉移到 a a 的反鍵軌道上。的反鍵軌道上。d aad

10、ad光化學反應光化學反應 第三種情況是兩種分子在基態(tài)時不能形成第三種情況是兩種分子在基態(tài)時不能形成電荷轉移絡合物，但在激發(fā)態(tài)時卻可形成。光電荷轉移絡合物，但在激發(fā)態(tài)時卻可形成。光使其中一個分子激發(fā)，然后電子向另一分子轉使其中一個分子激發(fā)，然后電子向另一分子轉移形成絡合物。移形成絡合物。aa*da-)*(d+或dd*aa-)*(d+光化學反應光化學反應光反應與環(huán)境的關系光反應與環(huán)境的關系 陽光以其巨大無比的能量，每日不停地照射到地球的大氣陽光以其巨大無比的能量，每日不停地照射到地球的大氣和地球表面。這樣強的陽光不停地照射著地球大氣、水域和土壤，和地球表面。這樣強的陽光不停地照射著地球大氣、水域和

11、土壤，自然就會引發(fā)地球表面和地球大氣中發(fā)生復雜的光化學反應，這自然就會引發(fā)地球表面和地球大氣中發(fā)生復雜的光化學反應，這些光化學反應自然對人們的生存環(huán)境產生影響，有些影響是積極些光化學反應自然對人們的生存環(huán)境產生影響，有些影響是積極有利的，自然有不少會是消極和有害的。有利的，自然有不少會是消極和有害的。最重要的光化學反應最重要的光化學反應-光合作用光合作用光反應與環(huán)境的關系光反應與環(huán)境的關系 環(huán)境中的光化學反應中的最積極的方面環(huán)境中的光化學反應中的最積極的方面為地球大氣提供了氧氣和為地球大氣提供了氧氣和臭氧層，使人類得以出現(xiàn)和生存。臭氧層，使人類得以出現(xiàn)和生存。 備受人類關注的光化學煙霧和酸雨問

12、題，也是人類活動和過度向備受人類關注的光化學煙霧和酸雨問題，也是人類活動和過度向自然界排放污染物造成的重大光化學環(huán)境問題。自然界排放污染物造成的重大光化學環(huán)境問題。 人類排放到水中的污染物在自然情況下光解速度很慢，這樣就在人類排放到水中的污染物在自然情況下光解速度很慢，這樣就在水中逐步積累，濃度越來越大，如今海洋和地下水的污染日趨嚴重，水中逐步積累，濃度越來越大，如今海洋和地下水的污染日趨嚴重，就是因為污染物的積累速度遠遠大于降解速度所致。就是因為污染物的積累速度遠遠大于降解速度所致。 人類向自然界排放的污染物，其中很多可在大氣中發(fā)生光降解反人類向自然界排放的污染物，其中很多可在大氣中發(fā)生光降

13、解反應，但在光降解過程中也有可能會生成一些有害的物質，如，含硫化應，但在光降解過程中也有可能會生成一些有害的物質，如，含硫化合物降解會產生合物降解會產生soso2 2和和soso3 3。 光反應與環(huán)境的關系光反應與環(huán)境的關系 與環(huán)境有關的光化學反應研究主要集中在兩個方面：與環(huán)境有關的光化學反應研究主要集中在兩個方面： 1 1、大氣環(huán)境中的光化學、大氣環(huán)境中的光化學 污染物一旦到空氣中，很難靠人力來清除空氣中的污染，如今大污染物一旦到空氣中，很難靠人力來清除空氣中的污染，如今大氣光化學的反應主要是研究排放到大氣中的污染物的大氣壽命、降解氣光化學的反應主要是研究排放到大氣中的污染物的大氣壽命、降解

14、過程、降解速度和降解產物。過程、降解速度和降解產物。 2 2、土壤表層和水域中的光化學反應問題、土壤表層和水域中的光化學反應問題 與大氣光化學相比，水溶液中的光化學就顯得更積極，與大氣光化學相比，水溶液中的光化學就顯得更積極， 污染物一旦隨水進入江河湖?；虻紫拢浞纸馑俣葧苈?，會造成污染物一旦隨水進入江河湖?；虻紫拢浞纸馑俣葧苈?，會造成嚴重的后果，所以在污染物排放之前就想辦法去除水中的污染物。嚴重的后果，所以在污染物排放之前就想辦法去除水中的污染物。 能源和環(huán)境問題是能源和環(huán)境問題是2121世紀人類面臨的重大課題，如果世紀人類面臨的重大課題，如果能利用光化學反應來解決能源的枯竭和地球環(huán)境

15、污染等問能利用光化學反應來解決能源的枯竭和地球環(huán)境污染等問題其意義十分重大。題其意義十分重大。 光催化是上世紀七十年代末逐漸發(fā)展起來的一種高級光催化是上世紀七十年代末逐漸發(fā)展起來的一種高級氧化處理技術，氧化處理技術， 其特點是在常溫常壓下，利用二氧化鈦其特點是在常溫常壓下，利用二氧化鈦等催化劑、光和空氣就能光解水制氫，或者將一些難以生等催化劑、光和空氣就能光解水制氫，或者將一些難以生化降解的有機污染物破壞并最終礦化為化降解的有機污染物破壞并最終礦化為coco2 2、h h2 2o o和無機離和無機離子等。子等。 在新型光催化材料作用下，可直接利用太陽在新型光催化材料作用下，可直接利用太陽光分解

16、水制氫，實現(xiàn)太陽能轉化為化學能。光分解水制氫，實現(xiàn)太陽能轉化為化學能。目前全球臭氧層正以每年目前全球臭氧層正以每年2%至至3%的速度削減，如的速度削減，如果任其發(fā)展，在果任其發(fā)展，在21世紀末平流層臭氧含量將降至目世紀末平流層臭氧含量將降至目前的一半以上，屆時人類將會面臨一場空前的浩劫前的一半以上，屆時人類將會面臨一場空前的浩劫!南極上空的臭氧層空洞南極上空的臭氧層空洞氣候的變化，將對全球生態(tài)帶來不可估量的影響。氣候的變化，將對全球生態(tài)帶來不可估量的影響。對于人類而言，災難可能就出現(xiàn)在對于人類而言，災難可能就出現(xiàn)在“后天后天”1 1、臭氧層破壞、臭氧層破壞 在地球形成的初期，圍繞地球的大氣主要

17、是由氮、氫、甲烷、硫在地球形成的初期，圍繞地球的大氣主要是由氮、氫、甲烷、硫化氫等還原性氣體和少量水蒸氣構成的。由于億萬年的演變，氧濃度化氫等還原性氣體和少量水蒸氣構成的。由于億萬年的演變，氧濃度的增高，在紫外光的作用下，一部分氧氣可以轉變成臭氧，在多種光的增高，在紫外光的作用下，一部分氧氣可以轉變成臭氧，在多種光化學反應的綜合作用下，在大氣中維持著氧和臭氧的平衡，形成了臭化學反應的綜合作用下，在大氣中維持著氧和臭氧的平衡，形成了臭氧層。氧層。 臭氧層的生成過程如下：臭氧層的生成過程如下： (1)(1)在太陽光的照射下，平流層大氣中的氧分子可吸收波長短于在太陽光的照射下，平流層大氣中的氧分子可

18、吸收波長短于242nm242nm的短波紫外光，引起氧氣分解，產生氧原子：的短波紫外光，引起氧氣分解，產生氧原子： o o2 2+hv(242nm)o.+o.+hv(242nm)o.+o. (2) (2)氧原子遇到氧分子，即可與之發(fā)生化學反應，生成臭氧：氧原子遇到氧分子，即可與之發(fā)生化學反應，生成臭氧： o o2 2+o.+m o+o.+m o3 3+m+m環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例 (3)(3)兩個氧原子相遇也可重新生成氧分子兩個氧原子相遇也可重新生成氧分子: : o.+o.+m o o2 2 臭氧的分解反應過程：臭氧的分解反應過程： (1)(1)

19、臭氧也可因吸收波長臭氧也可因吸收波長215nm295nm215nm295nm的太陽輻射而分解：的太陽輻射而分解： o.+o o3 32o o2 2 o o3 3 + +hvhv o o2 2+o.+o. (2) (2)同時，除以上反應為主外，大氣中的水蒸氣在太陽光照射下分解產同時，除以上反應為主外，大氣中的水蒸氣在太陽光照射下分解產生羥基和氫原子，也會參與臭氧的分解反應，等等生羥基和氫原子，也會參與臭氧的分解反應，等等 環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例人類活動對臭氧的影響：人類活動對臭氧的影響： 科學家科學家f.s.rowlandf.s.rowland和和m.j.molinam.j.mol

20、ina提出全鹵烴會對臭氧層產生威提出全鹵烴會對臭氧層產生威脅。氟利昂是完全鹵化的氯氟烴，常用化學符號脅。氟利昂是完全鹵化的氯氟烴，常用化學符號cfcscfcs表示。在平流層表示。在平流層氟利昂吸收波長小于氟利昂吸收波長小于240nm240nm的太陽輻射，光解產生氯原子的太陽輻射，光解產生氯原子, ,同時溴還參同時溴還參加氯原子破壞臭氧層的循環(huán)，反應式如下：加氯原子破壞臭氧層的循環(huán)，反應式如下： br.+obr.+o3 3 bro.+obro.+o2 2 cl.+ o cl.+ o3 3 clo.+oclo.+o2 2 brobro.+ .+ cloclo. . br.+ br.+obr.+ b

21、r.+o2 2 全球每年排放全球每年排放so2 2.9億噸，億噸，nox約為約為5千萬噸，千萬噸，酸雨、光酸雨、光化學煙霧、呼吸道疾病化學煙霧、呼吸道疾病洛杉磯光化學煙霧洛杉磯光化學煙霧甘肅沙塵暴甘肅沙塵暴酸雨效應酸雨效應2 2、光化學煙霧和酸雨、光化學煙霧和酸雨 光化學煙霧的宏觀表現(xiàn)是大氣中煙霧彌散，能見度顯著降低，這光化學煙霧的宏觀表現(xiàn)是大氣中煙霧彌散，能見度顯著降低，這種現(xiàn)象于種現(xiàn)象于19431943年最先在美國洛杉磯出現(xiàn)，年最先在美國洛杉磯出現(xiàn)，2020世紀世紀5050年代又在英國倫敦年代又在英國倫敦出現(xiàn)出現(xiàn)。隨著全球工業(yè)和汽車業(yè)的迅猛發(fā)展隨著全球工業(yè)和汽車業(yè)的迅猛發(fā)展, ,光化學煙霧

22、污染在世界各光化學煙霧污染在世界各地不斷出現(xiàn)地不斷出現(xiàn), ,如日本東京、大阪、澳大利亞、德國等的大城市及我國如日本東京、大阪、澳大利亞、德國等的大城市及我國 北京、南寧、蘭州均發(fā)生過光化學煙霧現(xiàn)象。鑒于光化學煙霧的頻繁北京、南寧、蘭州均發(fā)生過光化學煙霧現(xiàn)象。鑒于光化學煙霧的頻繁發(fā)生及其造成的危害巨大發(fā)生及其造成的危害巨大, ,如何控制其形成已成為令人注目的研究課如何控制其形成已成為令人注目的研究課題。題。 光化學煙霧的實質是排入大氣的氮氧化物和碳氫化物等一次污染光化學煙霧的實質是排入大氣的氮氧化物和碳氫化物等一次污染受太陽紫外線的作用，在大氣中發(fā)生光化學反應，又形成一些新的二受太陽紫外線的作用

23、，在大氣中發(fā)生光化學反應，又形成一些新的二次污染物，它們共同導致大氣出現(xiàn)一種具有刺激性的藍色煙霧。光化次污染物，它們共同導致大氣出現(xiàn)一種具有刺激性的藍色煙霧。光化學煙霧一般發(fā)生在大氣相對濕度較低、少風、氣溫學煙霧一般發(fā)生在大氣相對濕度較低、少風、氣溫24322432的晴朗天的晴朗天氣的污染地區(qū)。氣的污染地區(qū)。環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例光化學煙霧形成的化學特征光化學煙霧形成的化學特征(1)(1)nono被氧化為被氧化為no2;no2;(2)(2)碳氫化合物被氧化消耗碳氫化合物被氧化消耗; ; (3)(3)臭氧臭氧(o3)(o3)、panpan和醛類等

24、氧化劑的生成和醛類等氧化劑的生成光化學煙霧的形成機理光化學煙霧的形成機理(1) no2(1) no2的光解導致的光解導致o3o3的生成的生成 no2+hv(290420nm) no2+hv(290420nm) no+o no+o o+o2+m o+o2+m o3+m o3+m環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例(2)(2)碳氫化合物被碳氫化合物被hoho、o o等自由基和臭氧氧化等自由基和臭氧氧化, ,導致醛、酮、醇、酸等產導致醛、酮、醇、酸等產 物以及重要的中間產物物以及重要的中間產物ro2ro2、ho2ho2、rcorco等活性自由基的生成。等活性自由基的生成。(3) ho2(3) ho2

25、、ro2ro2促使促使nono向向no2no2轉化轉化, ,進一步提供了生成進一步提供了生成o3o3的的no2no2源源, ,同時同時 形成含形成含n n的二次污染物如的二次污染物如panpan和和hno3hno3等。等。 2no(g)+o2(g) 2no(g)+o2(g) 2no2(g) 2no2(g) 總的化學反應可描述為總的化學反應可描述為: :碳氫化合物碳氫化合物+ +co+noxco+nox+ +陽光陽光+o2(g)+o2(g)o3(g)+nox(g)+co2(g)+h2o(g)+pano3(g)+nox(g)+co2(g)+h2o(g)+pan、醛、酮等醛、酮等環(huán)境中的光化學事例環(huán)

26、境中的光化學事例 城市大氣污染一般分為煤煙型和光化學煙霧型城市大氣污染一般分為煤煙型和光化學煙霧型, ,前者因燃煤排放引前者因燃煤排放引起起, ,其主要污染物為顆粒物和二氧化硫其主要污染物為顆粒物和二氧化硫so2;so2;后者因汽車和石油化工排后者因汽車和石油化工排放氮氧化物放氮氧化物noxnox和揮發(fā)性有機物和揮發(fā)性有機物vocsvocs等前體污染物引起等前體污染物引起, ,其特征污染物其特征污染物為臭氧為臭氧o3o3等強氧化劑。等強氧化劑。 光化學煙霧具有很強的氧化性光化學煙霧具有很強的氧化性, ,可使橡膠開裂可使橡膠開裂, ,對眼睛和呼吸道有對眼睛和呼吸道有很強的刺激性很強的刺激性, ,

27、損害人體肺功能和傷害農作物。損害人體肺功能和傷害農作物。 二氧化硫、碳氫化物、被二氧化硫、碳氫化物、被ohho2ohho2和氧氣等氧化為硫酸、硫酸鹽以和氧氣等氧化為硫酸、硫酸鹽以及揮發(fā)性小的醛、酮、酸等，它們是光化學煙霧中氣溶膠的主要成分，及揮發(fā)性小的醛、酮、酸等，它們是光化學煙霧中氣溶膠的主要成分，也是光化學煙霧發(fā)生時大氣能見度降低的主要原因。也是光化學煙霧發(fā)生時大氣能見度降低的主要原因。環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例 我國城市大氣污染目前仍呈現(xiàn)出明顯的煤煙型污染特征我國城市大氣污染目前仍呈現(xiàn)出明顯的煤煙型污染特征, ,但早在但早在7070年代末就在蘭州西固石油化工區(qū)首次發(fā)現(xiàn)了光化學煙

28、霧并開展了大年代末就在蘭州西固石油化工區(qū)首次發(fā)現(xiàn)了光化學煙霧并開展了大氣物理和大氣化學的大規(guī)模綜合研究（氣物理和大氣化學的大規(guī)模綜合研究（tang tang 19891989）,1986,1986年夏季在北年夏季在北京也發(fā)現(xiàn)了光化學煙霧的跡象京也發(fā)現(xiàn)了光化學煙霧的跡象, ,近近1010年來日趨嚴重（年來日趨嚴重（姜斌姜斌 1996 1996）。）。 隨著經濟的高速發(fā)展隨著經濟的高速發(fā)展, ,我國中、南部特別是沿海城市均已發(fā)生或面我國中、南部特別是沿海城市均已發(fā)生或面臨光化學煙的威脅臨光化學煙的威脅, ,上海、廣州、深圳等城市也頻繁觀測到光化學煙上海、廣州、深圳等城市也頻繁觀測到光化學煙霧污染的

29、現(xiàn)象。霧污染的現(xiàn)象。 蘭州西固和北京燕山均為石油化工區(qū)蘭州西固和北京燕山均為石油化工區(qū), ,石油化工企業(yè)將排放出石油化工企業(yè)將排放出vocsvocs、部分、部分noxnox; ;北京市和廣州市機動車保有量分別居全國第一和第二北京市和廣州市機動車保有量分別居全國第一和第二, ,北京北京1980199619801996年增長速年增長速16.4%,199616.4%,1996年達年達112112萬輛萬輛, ,廣州市廣州市1984199419841994年增長速率為年增長速率為17.3%,199417.3%,1994年達年達4747萬輛萬輛, ,機動車排放出的機動車排放出的noxnox已分別于已分別于

30、19931993年和年和19851985年成為北京和廣州地區(qū)大氣污染的主要來源。由于這些年成為北京和廣州地區(qū)大氣污染的主要來源。由于這些地區(qū)擴散條件差致使污染物易于集聚在近地面大氣中地區(qū)擴散條件差致使污染物易于集聚在近地面大氣中, ,在太陽紫外線在太陽紫外線照射下便發(fā)生光化學反應照射下便發(fā)生光化學反應, ,形成氧化性極強的二次污染物。可見形成氧化性極強的二次污染物?？梢? ,我國我國光化學煙霧的發(fā)生主要集中在石油化工區(qū)和機動車保有量較大的大、光化學煙霧的發(fā)生主要集中在石油化工區(qū)和機動車保有量較大的大、中城市。（張遠航中城市。（張遠航 19971997）環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例 英國

31、化學家英國化學家smith r asmith r a在英格蘭調查了酸沉降現(xiàn)象在英格蘭調查了酸沉降現(xiàn)象, ,并在并在18721872年出年出版的版的airandairand rain:thebeginningsrain:thebeginnings of a chemical of a chemical climotologyclimotology一書中敘述了世界工業(yè)發(fā)展先驅城市曼徹斯特市郊區(qū)降水中含有高濃一書中敘述了世界工業(yè)發(fā)展先驅城市曼徹斯特市郊區(qū)降水中含有高濃度度so4so42-2-, ,首次提出酸雨概念。首次提出酸雨概念。 酸雨因其危害民眾健康、腐蝕文物古跡、破壞生態(tài)系統(tǒng)酸雨因其危害民眾健

32、康、腐蝕文物古跡、破壞生態(tài)系統(tǒng), ,已成為當已成為當今世界上備受關注的重大環(huán)境問題之一。改革開放以來我國經濟快速今世界上備受關注的重大環(huán)境問題之一。改革開放以來我國經濟快速發(fā)展發(fā)展, ,城市膨脹致使大氣污染突出表現(xiàn)為排放連片、傳輸疊加和相互城市膨脹致使大氣污染突出表現(xiàn)為排放連片、傳輸疊加和相互影響的區(qū)域污染特征影響的區(qū)域污染特征, ,其中酸雨污染是重要的區(qū)域大氣環(huán)境問題之一。其中酸雨污染是重要的區(qū)域大氣環(huán)境問題之一。（何紀力（何紀力 20002000） 僅僅19951995年我國由于酸雨和年我國由于酸雨和so2so2污染造成農作物、森林和人體健康污染造成農作物、森林和人體健康等方面的經濟損失超

33、過等方面的經濟損失超過111110108 8元。元。環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例 2020世紀世紀7070年末在我國長江以南部分地區(qū)出現(xiàn)了酸雨，自此大規(guī)模年末在我國長江以南部分地區(qū)出現(xiàn)了酸雨，自此大規(guī)模酸雨監(jiān)測和研究在我國展開。為了查明我國酸雨污染的狀況酸雨監(jiān)測和研究在我國展開。為了查明我國酸雨污染的狀況, ,國家環(huán)國家環(huán)境保護部門于境保護部門于19821982年建立了全國酸雨監(jiān)測網中國氣象局也于年建立了全國酸雨監(jiān)測網中國氣象局也于19891989年建年建立了氣象部門的全國酸雨監(jiān)測網。這兩大酸雨監(jiān)測網為我國降雨化學立了氣象部門的全國酸雨監(jiān)測網。這兩大酸雨監(jiān)測網為我國降雨化學研究積累了大

34、量數(shù)據研究積累了大量數(shù)據, ,對我國酸雨控制和研究起了重要作用。對我國酸雨控制和研究起了重要作用。2020世紀世紀7070年末我國在北京、南京、上海、重慶和貴陽等城市開展了酸雨污染年末我國在北京、南京、上海、重慶和貴陽等城市開展了酸雨污染的局部研究的局部研究, ,發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)也不同程度地存在著酸雨問題發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)也不同程度地存在著酸雨問題, ,西南地區(qū)則西南地區(qū)則很嚴重。（王文興很嚴重。（王文興 20092009） 降雨中的主要化學離子一般包括陽離子降雨中的主要化學離子一般包括陽離子:h+:h+、ca2+ca2+、nh4+nh4+、na+na+、k+k+、mg2+,mg2+,陰離子陰離子: s

35、o4: so42-2-、no3no3- -、clcl- -、f f- -、hco3hco3- -。在我國降水中總離。在我國降水中總離子濃度很高子濃度很高, ,相當于歐洲、北美和日本的相當于歐洲、北美和日本的3535倍倍, ,反映出我國大氣污染反映出我國大氣污染嚴重。（馮硯青嚴重。（馮硯青20042004）環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例 酸雨是指天空下降的雨水不是正常的中性，而是具有酸性的雨水。酸雨是指天空下降的雨水不是正常的中性，而是具有酸性的雨水?，F(xiàn)在氣象學家把現(xiàn)在氣象學家把ph5.6ph5.6是定義為酸雨。是定義為酸雨。2020世紀世紀5050年代以前，世界上的年代以前，世界上的降水

36、的降水的phph基本上均大于基本上均大于5 5。2020世紀世紀6060年代以后，世界上的降水則不斷年代以后，世界上的降水則不斷發(fā)生，且有增多和范圍擴大趨勢。國家環(huán)保局在發(fā)生，且有增多和范圍擴大趨勢。國家環(huán)保局在20042004年公布的全國環(huán)年公布的全國環(huán)境質量報告狀況表明，在境質量報告狀況表明，在20032003年度監(jiān)測的年度監(jiān)測的487487個市、縣之中，出現(xiàn)酸個市、縣之中，出現(xiàn)酸雨的城市達到了雨的城市達到了265265個，占個，占54.4%54.4%，在酸雨的控制區(qū)的，在酸雨的控制區(qū)的106106個城市中，個城市中，出現(xiàn)酸雨的城市有出現(xiàn)酸雨的城市有9595個，占個，占89.6%89.6%

37、。 酸雨中含有很多無機酸和有機酸，但絕大多數(shù)是屬于無機酸。這酸雨中含有很多無機酸和有機酸，但絕大多數(shù)是屬于無機酸。這些酸主要是人類活動導致的向大氣過量排放氮氧化物和硫氧化物經過些酸主要是人類活動導致的向大氣過量排放氮氧化物和硫氧化物經過復雜的大氣化學反應形成的，而大氣光反應在其中起了關鍵作用。復雜的大氣化學反應形成的，而大氣光反應在其中起了關鍵作用。酸雨的形成酸雨的形成 酸雨的形成必須具備以下幾個條件：酸雨的形成必須具備以下幾個條件：污染源；有利的氣候條件，以便把污染物移送到遠的地方，使其發(fā)生反污染源；有利的氣候條件，以便把污染物移送到遠的地方，使其發(fā)生反應和變化；大氣中的堿性物質濃度較低，對

38、酸性降水的緩沖能力很弱；應和變化；大氣中的堿性物質濃度較低，對酸性降水的緩沖能力很弱； 容易受到酸雨影響或損害的接受體。容易受到酸雨影響或損害的接受體。酸雨的形成涉及一系列復雜的物理、化學過程，包括污染物的遠程輸送酸雨的形成涉及一系列復雜的物理、化學過程，包括污染物的遠程輸送過程、成云成雨過程以及在這些過程中發(fā)生的氣相、液相和固相等均相過程、成云成雨過程以及在這些過程中發(fā)生的氣相、液相和固相等均相或非均相化學反應等?；蚍蔷嗷瘜W反應等。轉化過程：轉化過程： soso2 2和和nonox x在氣相中氧化成在氣相中氧化成h h2 2soso4 4和和hnohno3 3以氣溶膠或氣體的形式進入以氣溶

39、膠或氣體的形式進入液相；液相； soso2 2和和nonox x溶入液相后，在液相中被氧化成溶入液相后，在液相中被氧化成soso4 42 2 和和nono3 3 ； soso2 2和和nonox x在氣液界面發(fā)生化學反應轉化為在氣液界面發(fā)生化學反應轉化為soso4 42 2 和和nono3 3 。 煤和石油燃燒以及金屬冶煉等釋放到大氣中的煤和石油燃燒以及金屬冶煉等釋放到大氣中的soso2 2已通過氣相或已通過氣相或液相反應生成硫酸，其化學反應過程如下：液相反應生成硫酸，其化學反應過程如下： 2so 2so2 2 + o + o2 2 2so 2so3 3 so so3 3 + h + h2 2

40、o o h h2 2soso4 4 so so2 2 + h + h2 2o o h h2 2soso3 3 h h2 2soso3 3 + o + o h h2 2soso4 4環(huán)境中的光化學事例環(huán)境中的光化學事例 顯然在可以預見的未來，我們還不能控制大氣中發(fā)生的各種光化顯然在可以預見的未來，我們還不能控制大氣中發(fā)生的各種光化學反應，污染物一旦進入大氣，導致二次污染的各種光化學反應不可學反應，污染物一旦進入大氣，導致二次污染的各種光化學反應不可避免地要發(fā)生。避免地要發(fā)生。 我們盡可能地開展代用品的研究，減少氟利昂等污染物質地排放。我們盡可能地開展代用品的研究，減少氟利昂等污染物質地排放。認識

41、光反應污染的機制，盡量減少碳氫化物、氮氧化物和硫氧化物等認識光反應污染的機制，盡量減少碳氫化物、氮氧化物和硫氧化物等有害物質的排放。同時，可以做出例如改變能源結構，減少固體燃料有害物質的排放。同時，可以做出例如改變能源結構，減少固體燃料的使用，增加液體和氣燃料使用比例，改進燃料燃燒盡可能完全，使的使用，增加液體和氣燃料使用比例，改進燃料燃燒盡可能完全，使用燃料脫硫和消煙除塵技術，等等。用燃料脫硫和消煙除塵技術，等等。治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術 由于經濟的發(fā)展由于經濟的發(fā)展, ,人們生活水平的提高人們生活水平的提高, ,工業(yè)的發(fā)展速度加快工業(yè)的發(fā)展速度加快, ,導致導致污水

42、的有毒、有害難降解物質增多污水的有毒、有害難降解物質增多, ,傳統(tǒng)的水處理工藝已不能很好的傳統(tǒng)的水處理工藝已不能很好的處理這些有毒有害難以降解的污染物質處理這些有毒有害難以降解的污染物質, ,處理效果達不到排放標準。處理效果達不到排放標準。于是人們急需一門水處理技術來解決這些問題。這就要求污水處理方于是人們急需一門水處理技術來解決這些問題。這就要求污水處理方法更具針對性法更具針對性, ,水處理高級氧化技術就是針對污水中難降解的無機和水處理高級氧化技術就是針對污水中難降解的無機和有機物質而出現(xiàn)的水處理工藝。有機物質而出現(xiàn)的水處理工藝。 傳統(tǒng)的處理方法可以除去水中的一些懸浮物質，但對低濃度可溶傳統(tǒng)

43、的處理方法可以除去水中的一些懸浮物質，但對低濃度可溶性有毒、有害物質處理效率低、成本高，有時甚至無法處理。光催化性有毒、有害物質處理效率低、成本高，有時甚至無法處理。光催化技術在環(huán)境污染物治理方面有著獨特的優(yōu)勢，使用光催化方法可有效技術在環(huán)境污染物治理方面有著獨特的優(yōu)勢，使用光催化方法可有效處理水中許多難降解的污染物質。處理水中許多難降解的污染物質。治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術光化學氧化技術光化學氧化技術 針對一般化學氧化和生物技術對于廢水中某些有機物不能有效去針對一般化學氧化和生物技術對于廢水中某些有機物不能有效去除的情況，除的情況，19871987年格雷澤（年格雷澤（g

44、lazeglaze）等人通過提出高級化學氧化或深）等人通過提出高級化學氧化或深度化學氧化的概念，就是將廢水處理過程中用一般技術難以去除的有度化學氧化的概念，就是將廢水處理過程中用一般技術難以去除的有機污染物進行徹底氧化，主要將其氧化為水和二氧化碳，以達到無毒機污染物進行徹底氧化，主要將其氧化為水和二氧化碳，以達到無毒無害的目的。無害的目的。 這種技術是基于在污水處理過程中，利用光照等條件，使產生足這種技術是基于在污水處理過程中，利用光照等條件，使產生足夠量的羥基自由基，以達到有機污染物徹底氧化，這一本質實際上是夠量的羥基自由基，以達到有機污染物徹底氧化，這一本質實際上是一種光化學氧化技術。一種

45、光化學氧化技術。治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術 光化學氧化技術是以廉價、清潔的陽光為能源，以氧氣、臭氧和光化學氧化技術是以廉價、清潔的陽光為能源，以氧氣、臭氧和過氧化氫為氧化劑，將難降解的多種有機污染物徹底氧化。這一污染過氧化氫為氧化劑，將難降解的多種有機污染物徹底氧化。這一污染治理技術具有能耗低、操作簡便、反應條件溫和等突出特點。治理技術具有能耗低、操作簡便、反應條件溫和等突出特點。 按產生的氧化物中的氧化劑不同，這種光氧化技術有如下方法：按產生的氧化物中的氧化劑不同，這種光氧化技術有如下方法： （1 1）以分子氧為基礎的光化學氧化反應）以分子氧為基礎的光化學氧化反應 19

46、721972年，著名日本科學家藤島和本多發(fā)現(xiàn)在年，著名日本科學家藤島和本多發(fā)現(xiàn)在380nm380nm波長的紫外光波長的紫外光照射下，二氧化鈦（照射下，二氧化鈦（tiotio2 2）單晶電極能使水在常溫常壓下發(fā)生分解反）單晶電極能使水在常溫常壓下發(fā)生分解反應，產生氫氣和氧氣。這以半導體光催化分解水制氫技術雖未能實現(xiàn)，應，產生氫氣和氧氣。這以半導體光催化分解水制氫技術雖未能實現(xiàn)，但人們卻將這一技術用于治理環(huán)境污染。但人們卻將這一技術用于治理環(huán)境污染。治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術 這一方法的基本原理是，當半導體二氧化鈦受到能量大于其禁帶這一方法的基本原理是，當半導體二氧化鈦受到能

47、量大于其禁帶寬度的光照射時，其價帶電子就被激發(fā)，躍遷到導帶，產生原初電荷寬度的光照射時，其價帶電子就被激發(fā)，躍遷到導帶，產生原初電荷分離。遷移到表面的正孔穴，具有較強的接收電子的傾向，即具有很分離。遷移到表面的正孔穴，具有較強的接收電子的傾向，即具有很強的氧化能力?？梢灾苯訉⒂袡C分子氧化為正碳自由基，或者將表面強的氧化能力?？梢灾苯訉⒂袡C分子氧化為正碳自由基，或者將表面的水分子氧化成羧基自由基。最終使有機污染物轉化為二氧化碳、水的水分子氧化成羧基自由基。最終使有機污染物轉化為二氧化碳、水和無機鹽而達到礦化。利用受激二氧化鈦導帶的還原性（釋放電子的和無機鹽而達到礦化。利用受激二氧化鈦導帶的還原性

48、（釋放電子的能力），則能去除和回收有毒的重金屬離子。能力），則能去除和回收有毒的重金屬離子。 二氧化鈦具有耐紫外光、耐強酸強堿和強氧化劑、穩(wěn)定性好、光二氧化鈦具有耐紫外光、耐強酸強堿和強氧化劑、穩(wěn)定性好、光量子產率高、無毒、氧化能力強等優(yōu)點。量子產率高、無毒、氧化能力強等優(yōu)點。治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術（2 2）以活化雙氧水為基礎的光化學氧化法）以活化雙氧水為基礎的光化學氧化法 天然水中的活性氧物質與天然水中發(fā)生的光化反應有密切關系天然水中的活性氧物質與天然水中發(fā)生的光化反應有密切關系, ,是影響化學品在水環(huán)境中的遷移、轉化、歸宿及生態(tài)效應的重要因素是影響化學品在水環(huán)境中

49、的遷移、轉化、歸宿及生態(tài)效應的重要因素在天然水中在天然水中, ,相對于單線態(tài)氧、羥基自由基等活性氧而言相對于單線態(tài)氧、羥基自由基等活性氧而言, ,過氧化氫的過氧化氫的濃度較高且較穩(wěn)定濃度較高且較穩(wěn)定, ,因而它的生成、積累、光化學反應以及對水環(huán)境因而它的生成、積累、光化學反應以及對水環(huán)境的影響更受人們的關注。特別是進入的影響更受人們的關注。特別是進入9090年代以來年代以來, ,大氣化學的研究表大氣化學的研究表明過氧化氫是使得明過氧化氫是使得soso2 2氧化成氧化成h2soh2so4 4, ,形成酸沉降的最重要的氧化劑形成酸沉降的最重要的氧化劑, ,能能夠破壞大氣環(huán)境夠破壞大氣環(huán)境, ,明顯

50、地降低空氣質量。明顯地降低空氣質量。治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術 水懸浮液中半導體金屬氧化物能發(fā)生光催化反應使有水懸浮液中半導體金屬氧化物能發(fā)生光催化反應使有機化合物發(fā)生降解機化合物發(fā)生降解, ,這已有許多研究報導。這已有許多研究報導。 通常認為半導體金屬氧化物被光照射時通常認為半導體金屬氧化物被光照射時, ,其表面產生其表面產生電子電子- -空穴對空穴對, ,隨之產生羥基自由基隨之產生羥基自由基, ,通過反應使有機化合通過反應使有機化合物降解。物降解。tio2tio2是目前研究的最多的半導體氧化物是目前研究的最多的半導體氧化物, ,它也是它也是土壤、底泥、天然水中無機懸浮

51、物的一個常見組分。土壤、底泥、天然水中無機懸浮物的一個常見組分。 1972年，年，fujishima 在在 n-型半導體型半導體tio2電極上發(fā)現(xiàn)了水的光催化分電極上發(fā)現(xiàn)了水的光催化分解作用，從而開辟了解作用，從而開辟了半導體光催化這一新的領域半導體光催化這一新的領域。 1977年，發(fā)現(xiàn)光照條件下，年，發(fā)現(xiàn)光照條件下，tio2對丙烯環(huán)氧化具有光催化活性，拓對丙烯環(huán)氧化具有光催化活性，拓寬了光催化應用范圍，寬了光催化應用范圍，為有機物氧化反應提供了一條新思路為有機物氧化反應提供了一條新思路。 此后，光催化技術在環(huán)保、衛(wèi)生保健、有機合成等方面的應用研究此后，光催化技術在環(huán)保、衛(wèi)生保健、有機合成等方

52、面的應用研究發(fā)展迅速，半導體光催化成為國際上最活躍的研究領域之一。發(fā)展迅速，半導體光催化成為國際上最活躍的研究領域之一。光催化除純化空氣和水外，在殺滅細菌和病毒類微生物、癌光催化除純化空氣和水外，在殺滅細菌和病毒類微生物、癌細胞失活，消除異味，產氫，固氮，捕獲石油泄漏等方面細胞失活，消除異味，產氫，固氮，捕獲石油泄漏等方面也有廣泛的應用。也有廣泛的應用。治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術利用納米二氧化鈦的光催化原理處理有機物，不僅可以直接利利用納米二氧化鈦的光催化原理處理有機物，不僅可以直接利用太陽能，而且對有機物的處理比較徹底，不帶來新的污染源用太陽能，而且對有機物的處理比較徹

53、底，不帶來新的污染源 治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術 光化學氧化技術屬于高級氧化工藝，是新興的現(xiàn)代水處理技術，光化學氧化技術屬于高級氧化工藝，是新興的現(xiàn)代水處理技術，該技術通過氧化劑（該技術通過氧化劑（o3o3、h h2 2o o2 2等）在紫外（或可見）光的激發(fā)和催化等）在紫外（或可見）光的激發(fā)和催化劑（劑（fe2+fe2+、fe3+fe3+、半導體等）的催化作用下，產生具有強氧化性的羥、半導體等）的催化作用下，產生具有強氧化性的羥基自由基基自由基 （ohoh），是除元素氟以外最強的氧化劑，能無選擇地將），是除元素氟以外最強的

54、氧化劑，能無選擇地將絕大多數(shù)有機物徹底氧化成絕大多數(shù)有機物徹底氧化成 coco、h2o h2o 和其它無機物，反應速度快，和其它無機物，反應速度快，耗時短，反應條件溫和（常溫、常壓），操作條件易于控制，無二次耗時短，反應條件溫和（常溫、常壓），操作條件易于控制，無二次污染。污染。 光化學氧化工藝上的特點和染料的分子結構特征決定了光化學氧光化學氧化工藝上的特點和染料的分子結構特征決定了光化學氧化技術在印染廢水處理方面具有其他工藝所無可比擬的優(yōu)勢。近年來，化技術在印染廢水處理方面具有其他工藝所無可比擬的優(yōu)勢。近年來，國內外學者在光化學氧化技術處理印染廢水方面進行了大量的試驗研國內外學者在光化學氧化

55、技術處理印染廢水方面進行了大量的試驗研究和理論探索。究和理論探索。表表 半導體光催化降解部分有機污染物半導體光催化降解部分有機污染物污染物質污染物質污染物質污染物質氯代苯酚氯代苯氯化物表面活性劑氯代烷烴硝基苯酚環(huán)磷酰胺edta吡啶ddt偶氮苯乙苯苯甲酸鄰苯二酚馬拉硫磷丁烯酮二甲苯苯乙酮烷基苯酚乳酸敵敵畏久效磷甲拌磷酚乙酸對硫磷羅明丹b治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術金屬基納米二氧化鈦光催化網金屬基納米二氧化鈦光催化網 治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術 其缺點是原則上只能吸收波長短于其缺點是原則上只能吸收波長短于38

56、7nm387nm的紫外光，因此如何提高的紫外光，因此如何提高二氧化鈦的光催化活性和擴展光敏化范圍，一直是提高二氧化鈦光催二氧化鈦的光催化活性和擴展光敏化范圍，一直是提高二氧化鈦光催化降解效率研究中的重要課題?；到庑恃芯恐械闹匾n題。 經過幾十年的努力，用經過幾十年的努力，用o2-tio2o2-tio2光解催化法，已經能使污水中的光解催化法，已經能使污水中的染料、農藥、表面活性劑、鹵代物、油類等多種有機物進行行之有效染料、農藥、表面活性劑、鹵代物、油類等多種有機物進行行之有效的降解。例如在適當?shù)臈l件下，多種染料的去除可達的降解。例如在適當?shù)臈l件下，多種染料的去除可達95%95%，有機磷農，有

57、機磷農藥的去除可達藥的去除可達70%70%以上。以上。 近年來還有人研究用環(huán)氧樹脂將二氧化鈦粉末粘附于木屑上，或近年來還有人研究用環(huán)氧樹脂將二氧化鈦粉末粘附于木屑上，或將硅偶聯(lián)劑將納米二氧化鈦偶聯(lián)在硅鋁空心微球上，制備了漂浮在水將硅偶聯(lián)劑將納米二氧化鈦偶聯(lián)在硅鋁空心微球上，制備了漂浮在水面上的二氧化鈦光催化劑，用以處理水面上的油膜污染。面上的二氧化鈦光催化劑，用以處理水面上的油膜污染。光催化劑在空氣污染物凈化中的應用光催化劑在空氣污染物凈化中的應用 用光來用光來“清潔清潔”污染的空氣，讓特定波長的光照射半導體光催化材污染的空氣，讓特定波長的光照射半導體光催化材料，料， “電子電子- -空穴空穴

58、”和周圍的水、氧氣發(fā)生反應后，就產生了具有極強和周圍的水、氧氣發(fā)生反應后，就產生了具有極強氧化能力的自由基活性物質，可將空氣中的甲醛、苯、一氧化碳、氨氣、氧化能力的自由基活性物質，可將空氣中的甲醛、苯、一氧化碳、氨氣、硫化氫等有害污染物氧化、分解成二氧化碳、水等無毒無味的物質，從硫化氫等有害污染物氧化、分解成二氧化碳、水等無毒無味的物質，從而達到了徹底消除空氣污染的目的。作為光催化劑發(fā)光源的紫外燈同時而達到了徹底消除空氣污染的目的。作為光催化劑發(fā)光源的紫外燈同時可滿足殺菌的要求?？蓾M足殺菌的要求。治理環(huán)境污染的光化學技術治理環(huán)境污染的光化學技術 目前開發(fā)的目前開發(fā)的二氧化鈦光催化空氣凈化機，將二氧化鈦光