纳米结构材料在水处理技术中的应用研究讲解课件 20页

'纳米结构材料在水处理技术中的应用研究 报告大纲研究背景纳米TiO2光催化技术纳滤膜分离技术纳米材料吸附技术前景展望基本原理、技术应用参考文献2 研究背景水资源现状纳米技术在水处理中应用纳米科学技术3 水资源现状传统水处理技术效率低、成本高、存在二次污染等问题，已远远不能满足处理微污染水体的要求。我国水资源环境的主要问题：水资源短缺水污染水资源浪费78%城市河段不适宜作饮用水源；50%城市地下水受到污染；工业废水严重污染整体水体环境；精细加工业对高纯水的需求；4 纳米科技纳米技术概念：纳米效应：纳米技术多元化：研究结构尺度在0.1～100nm范围内材料的性质及应用纳米材料纳米动力学纳米生物及医药学纳米电子学表面效应、体积效应、量子尺寸效应宏观量子隧道效应、光学性质电磁性质、化学和催化性能、热性质5 NASA纳米技术研究6 纳米TiO2光催化技术纳滤膜分离技术纳米材料吸附技术纳米技术在水处理中应用基本原理、技术应用7 纳米TiO2光催化原理TiO2+h→e-+h+e-+O2→O2-h++H2O→•OH+H+30-40nmTiO2对400nm以下紫外线有极强吸收能力8 光催化基本原理：在紫外光照射下，使纳米TiO2粒子价带中的电子跃升至传导带，而价带中的空穴可将周围环境中的烃类、水、氧气电子夺过来形成•OH，使水中有机污染物氧化分解为CO2。技术优势：(1)降解速度快(2)降解无选择性(3)氧化反应条件温和(4)无二次污染(5)应用范围广9 纳米TiO2技术应用有机磷农药废水毛纺染整理废水氯代有机物废水含油废水有机磷农药完全降解有机物迅速分解成CO2,H2O效果明显优于两种方法多环芳烃等难降解有机物光照80min与臭氧联用迅速降解涂覆玻璃填料10 纳滤膜分离技术原理MFUFNFRO单价盐糖类等小分子有机物二价盐或多价盐大分子有机物悬浮颗粒H2O分离原理：超滤反渗透纳滤筛分机理溶解－扩散机理介于两者,荷电膜受控于化学势,电势梯度机理11 纳滤膜一体化不对称膜复合膜纤维素酯类非纤维素酯类醋酸纤维素膜三醋酸纤维素膜醋酸纤维素-三醋酸纤维素膜聚酰胺类：芳香族聚酰胺芳香杂环聚合物类离子聚合物：磺化聚砜12 纳滤膜的技术应用世界水资源专家认为：纳滤水是最佳饮用水，我国纳滤膜制备饮用水研究被列入“十五”863计划。纳滤膜最大应用领域是饮用水软化和有机物脱除。(1)较低单价盐的截留率(2)不同价态的离子的分离(3)高/低分子量有机物分离纳滤膜应用13 纳滤膜的技术应用饮用水软化和有机物脱除受污染的地下水处理含金属废水的处理造纸废水处理能脱除85%~95%硬度以及70%单价离子脱除97％有机卤,降低总有机碳（TOC）90％回用废水,浓缩回收重金属除深色木质素和氯化木质素14 纳滤膜的技术应用15 纳米材料吸附原理及应用层状粘土能够碎裂成纳米尺寸的结构微区，其晶层间距一般在几到几十Å层状粘土具有大比表面积,有机基团及孔径尺寸的可调变,良好的吸附性能。羟基铝交联膨润土吸附剂处理含磷废水,吸附率达99.7％.16 前景展望纳米科技是一门新兴的学科，有望在水处理领域中得到广泛应用，将会对解决全球性的水荒和水体污染问题起到十分重要的作用。17 参考文献1.张立德，牟季美.纳米材料和纳米结构.北京：科学出版社，2001.22.高铁，钱朝勇.TiO2光催化氧化水中有机物进展.工业水处理，2000，20（4）：10～133.DYGoswami.Areviewofengineeringdevelopmentofaqueousphasesolarphotocatalyticdetoxificationanddisinfectionprocess.JournalofSolarEngineering,1997,119(3):101~107.4.张新容，杨平，赵梦月.TiO2-SiO2/beads降解有机磷农药的研究.工业水处理，2001，21（3）：13～15，395.孔尚梅，康振晋，魏志仿.TiO2膜太阳光催化氧化法处理毛纺染整废水.化工环保，2000，20（1）：11～146.黄汉生.日本TiO2光催化剂的应用进展.工业用水与废水，2001，32（2）：557.于亮.纳米TiO2光催化剂的制备与性能研究：[D].北京：北京化工大学，20008.Soltaniehm,Mousavim.Applicationofchargedmembraneinwatersoftening[J]J.Membr.Sci.,1999,154(1):539.HamzaA,ChowdhuryG,MatuuraT,etal.Characterizationofanovelchargedthin-filmcompositenanofiltrtion,[A].AbstractsPosters.In:ICOM’93.Heidelberg:August30~September3,199310.GaltsevaOV,GrishinEP,NosovalLI,etal.CellousacetatesulfateforpreparingNFmembrane.[P].RU：2047622.1995-11-10 谢谢! '