半導(dǎo)體光催化的光致空穴(h+)具有很強(qiáng)的氧化能力。以TiO2為例，光激發(fā)產(chǎn)生的h+氧化電位約為3.0 eV，高于臭氧的2.07 eV和Cl2的1.36 eV(均以標(biāo)準(zhǔn)電位計)。h+的氧化性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于臭氧和Cl2，可以氧化水中幾乎所有的有機(jī)污染物：
(1) 化工生產(chǎn)過程中的苯系中間體。其中含鹵衍生物，例如氯酚、氯苯等，這類氯化物是水中較常見的毒性大、難治理的污染物。
(2) 染料。主要含苯環(huán)、氨基、偶氮等基團(tuán)，具有致癌、致畸、致突變性。
(3) 農(nóng)藥。例如，有機(jī)磷農(nóng)藥、三氮硝基甲烷等，具有難降解、易富集等特點(diǎn)。有的農(nóng)藥盡管不能完全礦化，但卻能將原先毒性較大的污染物分解成毒性較小的有機(jī)物。
(4) 含油廢水、表面活性劑。這類來源于日常生活用水的排放。
此外，還可以處理水中無機(jī)物(氰化物、含Cr廢水等)和微生物(細(xì)菌、病毒等)等污染。
與傳統(tǒng)水處理方法相比，新型光催化氧化廢水處理有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1) 環(huán)境溫度下即可反應(yīng)，能耗低。
(2) 廣譜性強(qiáng)，幾乎可以降解所有水中有機(jī)污染物。
(3) 降解速度很快，氧化性強(qiáng)，凈化徹底，沒有二次污染。
(4) 特別適合處理大量的、低濃度和高毒性的有機(jī)污染物。
(5) 催化劑可重復(fù)使用。理論上說，催化劑壽命無限長。
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