粉体工程论文

1、粉体工程在环保中的应用环境问题是当今全人类共同关注的问题，它涉及到国民经济的各个部门。从广义上讲，其研究领域及其广泛，不仅与人类及动植物的生存、生态有关，而且与经济发展有着密不可分的关系；从狭义上讲，环境工程作为一门工程学科，其研究内容主要体现在“三废”的治理上，即“废气、废水、废渣”。粉体技术（也叫粉体工程、颗粒工程等）则是一门新兴的综合性交叉边缘学科，因其综合性、交叉性的特点，便与环境工程有着密切的关系。粉体工程的研究领域涉及化工、冶金、建材、医药、食品、航空航天等许多部门和学科.自20世纪80年代以来，在我国已经得到了长足的发展，一些新技术、新工艺、新设备不断涌现，从而也带动了其它技术的

2、发展。目前，粉体技术在环境工程中的应用包括气固分离、固液分 离、颗粒制备与处理等诸多方面，涉及到的具体课题则包括含尘 气体的净化、气态污染物的净化、污泥污水的处理、各种工业废 渣的处理等。现在我们环境工程系借助粉体技术开展的环保课题 有：各种除尘器的研制、废旧橡胶轮胎的处理、废旧印刷线路板 的处理、各种粉尘颗粒的发生、纳米材料、气体的净化和污水的 处理等方面。新的粉体技术应用于环境工程中必将带来巨大的经 济效益和社会效益，例如垃圾（包括工业废渣和生活垃圾等等）的 处理问题，在粉体技术的研究中。对材料的粉碎、分级、造粒等 都已经有了较为成熟的技术和工艺，将这些技术和工艺应用于环 境方面，不仅变废

3、为宝、为二次资源的综合利用打下了良好的基 础，将会给企业带来巨大的经济效益，而且又起到美化环境、净 化大气的良好作用，由此而产生了巨大的社会效益。现在比较热 门的纳米技术参与到环境保护中米可以导致产品微型化，从而使 所需资源减少，达到资源利用的持续化，以实现资源消耗率的“零 增长”；同时用纳米技术还可制成非常好的催化剂，其催化效率 极高，用于汽车尾气催化净化可使汽油燃烧时不再产生一氧化碳 和氮氧化物，使尾气排放无害化。新型的纳米级净水剂具有很强 的吸附能力，可将污水中的悬浮物和铁锈、异昧等污染物除去， 达到污水处理纯净化。利用纳米技术开发的润滑剂，既能在物体 表面形成半永久性的固态膜，产生极好

4、的润滑作用得以大大降低 机器设备运转时的噪声，又能延长机器的使用寿命，达到噪声控 制的有效化。其几种常见的应用如下：一、纳米粉体高性能的纳米粉体材料具有其多种奇特和优良的功能特性， 在国外最先应用于军事领域，随后逐渐向民用领域发展，在军事、 能源、化学化工、敏感材料、光电、环保食品和生物医药等国民 经济的各个领域有着十分广阔的应用前景，在人们的日用生活制品领域可涉及衣、食、住、行的各个方面，可显著地改善人们的 生活环境、身体健康和生活质量。纳米粉体的制备主要有物理法和化学法.制备所用的材料一 般都是纳米复合材料。常见的也是应用较广泛的就是聚合物基有 机无机纳米复合材料.聚合物基有机一无机纳米复

5、合材料具 有优异的阻隔性能，特别是插层法制备的PCH纳米复合材料表 现出良好的尺寸稳定性和气体阻阳性。随着层间插入法在热塑性 塑料中不断取得成功，将粘土分散于环氧中制成涂料，在韧性、 对水的阻隔性上都会有所改善，粘土的片状结构还有可能使涂层 的光学性能发生变化，从而得到新型涂料。Schmidt以Y缩水 甘油醚基硅烷(KH 560)为原料，采用溶胶一凝胶法制备的涂 层有很好的柔韧性和耐磨性，可用作透明聚合物的抗磨涂层。将 含TiO2的涂层表面暴露在紫外线中，在几十个纳米的范围内， 涂层表面会产生出交叉分布的亲水和亲油区域，可用作玻璃和其 它表面上的防雾涂层和防污徐层。同时纳米粉体在水污染和空气污

6、染上也有广泛应用，这是一 种新型的资源。纳米材料是当今新材料研究领域中最富有活力、 对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米 科技中最为活跃、最先得到应用的重要组成部分。纳米材料制品 作为一种高科技产品，其优良的性能在国民经济的各个领域都有 广泛的应用，具有广阔的应用前景。正像美国科学家估计的“这 种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一 场革命”。随着技术和社会的不断进步，代表21世纪先进科技 的纳米技术和产业必将健康发展，具有无比广阔的前景。二、食品加工的超微粉碎超微粉碎，是指利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝 聚力使之破碎，从而将3毫米以上的物料颗粒粉碎

7、至10-25微米的 操作技术。是20世纪70年代以后，为适应现代高新技术的发展 而产生的一种物料加工高新技术。超微细粉末是超微粉碎的最 终产品，具有一般颗粒所没有的特殊理化性质，如良好的溶解性、 分散性、吸附性、化学反应活性等。因此超微细粉末已广泛应用 于食品、化工、医药、化妆品农药、染料、涂料、电子及航空航 天等许多领域上。超微粉碎的原理：通过对物料的冲击、碰撞、剪切、研磨等 手段，施于冲击力、剪切力或几种力的复合作用，达到超细粉碎 的目的。其工艺过程有一次粉碎和二次粉碎。一次粉碎就是在一 台设备上同时完成粉碎、筛选、分离、再粉碎的过程。二次粉碎 是先对物料进行粗粉碎，然后再采用超细粉碎机完

8、成超细粉碎加 工，其工艺流程大致为：原料f筛选f清选f干燥f粗粉碎f超 细粉碎f风选分级f超细粉体产品。超微粉碎的特点：速度快可低温粉碎粒径细且分布均匀节省原料，提高利用率，减少污染，可见粉体工程在食品加工方面的 环境保护。三、无机粉体无机粉体填充改性塑料无机粉体填充改性塑料在我国已有20多年的历史。最初主要 以降低成本为目的。随着无机粉材料品种的增加，由n-r技术的 进步，粉体粒径的超细化新的活化处理剂不断出现，表面活化处 理技术和填充改性理论的发展，无机粉体填充改性塑料正由原来 单纯追求降低成本，己发展成开发新的功能性材料的重要手段。 如无机阻燃材料、阻隔红外线功能材料、补强增韧材料和纳米

9、复 合材料等。我国的无机粉体填充改性塑料，无论在产量、品种， 还是在生产技术和科学理论等方面，目前在国际上均处领先地 位。据有关资料报道，（1）2003年我国用于填充改性塑料仅碳酸 钙（含重钙与轻钙）一项多达260万吨，占碳酸钙总产量的40%以 上，如按当年塑料总产量1600万吨计算，塑料制品中平均填充 碳酸钙量为16. 25%，由此可见：无机粉体填充改性塑料在我 国塑料工业中所占的重要地位。无机粉体填充改性塑料大范围的 推广应用，推动了相关理论的发展，如刚性粒子增韧理论、微观 界面设计与调控理论等都是我国科技工作者首先提出来的，（2- 3）新理论的出现又进一步推动了无机粉体填充改性塑料的进步

10、 和发展。近年来，问世的碳酸钙补强增韧母粒就是一个典型例子。 (4)用该母粒填充改性PP或PE，填充量为2530wt%时，缺口冲 击强度较纯树脂可提高25。40%，断裂伸长率较纯树脂可提高 12倍。近几年来，由于我国塑料工业飞跃发展，由此而带来的 白色污染也日趋严重，各级政府和有关部门先后颁发过多项关于 预防和治理白色污染的法令和法规。为了防治白色污染已研制开 发出多种可降解塑料，如：淀粉基生物降解塑料，淀粉基光、生 物降解塑料等。这些降解塑料的问世，为解决我国的白色污染问 题发挥了一定作用，但在实际推广应用过程中，逐渐发现它们还 存在一些问题，如：加工工艺复杂、成本高、使用性能差、市场 推广

11、困难和企业效益低等。在这种情况下，业内许多有识之士开 始认识到无机粉体填充改性塑料在减量化、资源化和无害化等方 面已成为解决我国白色污染重要途径。在中国塑料加工工业协会 改性塑料专业委员会2003年年会上，由湖南科汛环保塑料有限 公司、福建师范大学化学与材料学院、中国环境科学院固体废弃 物研究所会同60多个与会单位和个人共同向业内外和全社会发 出倡议“高举环境友好塑料材料的旗帜，加快无机粉体改性塑料 环境友好材料研究和产业化步伐”。从环境保护考虑将无机粉体改性塑料作为环境友好材料，希 望无机粉体填充量越多越好。但无机粉体填充量过多会使材料的 功能性、力学性能和使用性能明显下降，如何解决好这一矛

12、盾问 题既关系到这种环境友好材料更关系到无机粉体填充改性塑料 今后能否持续健康发展的大问题。众所周知，生产无机粉体填充 改性塑料，除少数粉状树脂如PVC是将无机粉体直接与树脂混合 使用外，绝大多数是通过填充母粒的方式。也就是说先将无机粉 体在各种助剂的作用下与少量载体树脂先制成填充母粒，再根据 制品性能要求，将母粒与基体树脂按一定比例混合后加工成各种 塑料制品。所以决定制品的功能性和环保性能关键在于填充母粒 的性能。a、无机粉体的选择可用于塑料填充改性的无机粉体种类很多，常见的有：重质 碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅灰石粉、云母粉、氢 氧化铝和氢氧化镁粉等，品种不同，功能也不同。其中氢

13、氧化铝 和氢氧化镁粉具有阻燃消烟功能；滑石粉可提高塑料的刚性和耐 热性，与碳酸钙配合使用将产生良好的协同效果，应用于农膜中 可增加光的散射作用和透光率，并对7。2 5Urn波长的红外光有 阻隔作用；高岭土填充到PVC电缆料中可明显提高电缆护套的绝 缘性能，用于农膜中具有良好的阻割红外线功能，而且优于滑石 粉，但透光率不如滑石粉好；硅灰石粉具有较大长径比，最大可 大20： 1,作为增强剂可用于替代部分玻璃纤维，与含卤有机阻 燃剂配合使用，具有协同作用，可以提高制品的阻燃效果；云母 粉呈片状晶形。径厚比大，除具有补强作用外，还可提高塑料的 刚性、耐热性和尺寸稳定性，云母粉的透光率比其它任何无机粉

14、体都好，并有阻隔红外线功能，被广泛用于大棚膜中。如果从减 量化、资源化、有利于环保和降低成本考虑，在众多无机粉体中 当属于重质碳酸钙，其白度高、资源丰富、易加工、价格低；其 次是轻质碳酸钙。这两种碳酸钙在填充改性塑料中用量最大，所 涉及的塑料制品也最多。作为填充改性塑料用无机粉体在质量要 求上除纯度外，很重要的一项技术指标是粒径和粒径分布。粒径 大小，工业习惯用目数表示。目数是指1平方英寸的筛网中所含 有的筛网数。目数与微米(Um)之间的关系是：筛孔直=15400Um /目数。从理论上来说无机粉体的粒径越小，填充到树脂中制得 材料的力学性越好，但实际情况并非如此。粉体的粒径越小，比 表面积越大

15、，粒子的内聚能越高，越容易团聚，填充到塑料中不 易分散，相反会使材料的力学性能下降。表1列出不同粒经的重 质碳酸钙，相同的造粒工艺，在同一种牌号HDPE中填加25wt% 碳酸钙测得材料的力学性能。b、粉体表面活化处理剂与处理技术无机粉体粒子为极性，而树脂为非极性，二者难以相容。要 想使无机粒子均匀地分布到树脂中，并能与树脂的分子链产生较 强的亲合力，必须对无机粒子表面进行活化处理。目前所用活化 剂有表面活性剂，如硬脂酸：偶联剂，如硅烷偶联剂、钛酸酯偶 联剂、铝酸酯偶联剂、酸式亚磷酸酯偶联剂、稀土偶联剂和铝/ 钛复合偶联剂等；高分子处理剂如聚烯烃马来酸酐接枝共聚物等。其中用的最多的是铝酸酯偶联剂

16、和铝/钛复合偶联剂。其用 量一般为无机粉体质量的1. 2% 2%，无机粉体的粒径越小， 比表面越大，偶联剂的用量也就越多。表面处理一般采用干法， 即在高搅机内用偶联剂对无机粉体进行表面包覆处理。由于偶联 剂都属于酯类化合物，遇水易水解而失效，所以在表面包覆之前， 无机粉体一定要干燥，具体作法是在未加入偶联剂之前，先将无 机粉体在高搅机内，高速搅拌数分钟，温度升高可达80C. 90。 C，此时无机粉体中小量的水份大部分可以除去。为了使小量的 偶联剂能将每一个无机粒子充分包覆。可以通过加热将偶联剂溶 于15号白油中成粘稠状液体后，再加入高搅机内。这种表面处理 效果比单纯用偶联剂好。白油在后续造粒过

17、程中可以起到润滑剂 的作用。无机粉体表面活化处理技术近年来又有新的进展，应用 效果比较好的有两种。一种是采用新型活化剂，该活化剂有别于 传统的表面活性剂或偶联剂，也不同于高分子处理剂。新型活化 剂的分子量介于二者之间，分子中含有高活性反应基团，活化剂 是以化学键的方式牢固地包覆在无机粉粒子表面，活化剂分子的 剩余部分为非极性长的饱和碳链，以较大的接触面积与树脂的分 子链之间形成强的范德华亲合力，从而使无机粉体填充量较大的 情况下，复合材料仍具有较好的力学性能。另一种新的表面活化 处理技术，是采用双包膜方法，即将用偶联剂处理后的无机粉体， 再用一种能与偶联剂发生化学反应的活化剂进行二次包膜处理。

18、 该技术的特点是：在使无机粉体与树脂之间形成较强结合力的同 时，由于所用的二次包膜活化剂的结构特征，可以在无机粒子表 面形成一层弹性膜，当复合材料受到外力冲击时，由于弹性膜的 缓冲作用，可使应力得以分散。所以采用该技术处理无机粉体所 制得的复合材料具有显著的补强增韧功能。表3列出用不同表面 活化处理方法而完全相同的加工工艺，制得的1250目重质碳酸 钙填充母粒，填充相同牌号的P P，碳酸钙填充量为40 wt%的情 况下，复合材料的力学性能。无机粉体填充改性塑料在我国塑料工业的发展中发挥了十 分重要的作用，尤其对石油资源贫乏的我国来说，今后将会发挥 更大作用。正由于如此，业内人士和社会各阶层也就

19、更要正确对 待和评价无机粉体填充改性塑料。无机粉体毕竟不是高分子材 料，与树脂相比是资源丰富的廉价原料，对填充改性塑料不能以 纯塑料的标准去要求它，尽管在某些性能方面它可能比纯塑料 好，但必须以牺牲其它性能为代价。降低成本，节约石油资源有 利于环境保护是无机粉体填充改性塑料的最大优势，但它的综合 性能肯定不如纯塑料好，只有正确认识这一点，才能使无机粉体 填充改性塑料沿着正确方向健康快速发展。2、无机粉体环保纸一种常见的就是无机粉体环保纸无机粉体环保合成纸是以丰富的矿产资源碳酸钙为主要原料，高分子塑料和其他助剂为基 材，经混合、塑炼、成膜、涂布等工艺加工成型，生产出一种可 逆性循环利用的新型纸种

20、。该新型纸种跳出了传统造纸用木质纤 维为主要原料生产纸材的制造方法，是传统造纸的一种思维变 革、技术变革和产业变革。新型纸种与传统造纸对比，其不消耗 木材资源，有利于生态保护；无废气、废水、废渣排放；产品耐 折、耐撕、防水、防霉、防虫蛀、易于印刷，具有卓越的综合性 能；产品主要原料为石灰石加工后的重质碳酸钙或者轻质碳酸 钙，我国是石灰岩矿储量大国，原料资源丰富。无机粉体环保纸比普通包装塑料抗拉强度大，且无毒、可降 解、成本低、开发成环保纸袋产品，可全面替代现有塑料包装袋， 并可以从根本上解决塑料包装袋白色污染的问题。目前，世界上 生产包装塑料袋的产量1亿吨，我国消耗量约600万吨。无机 粉体环

21、保合成纸以其低廉的价格低于传统纸张15-30%，对现有 办公文化纸将形成强有力的竞争优势，部分替代现有办公文化用 纸。目前，我国办公文化用纸量已突破440万吨。产品印刷用纸 部分替代现有办公用纸市场前景看好。四、二氧化钛光催化随着工业社会的发展和人口的增加，人类本己有限的水资源 受到日益严重的污染，水污染成为当今社会的严重问题。而近年 来逐渐发展起来的光催化氧化技术为治理水源的有机物污染提 供了一条新的途径。纳米Ti02是目前应用最为广泛的一种光催 化剂，具有着以下优点：对光的吸收率较高；化学稳定性良好； 氧化还原能力强，有较高的光催化活性；对很多有机污染物有较 强的吸附作用；造价低廉，无毒无

22、害。二氧化钛，俗称钛白，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白 度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广 泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等 工业。纳米二氧化钛是目前应用最为广泛的一种纳米材料，其具 有的透明性、紫外线吸收性以及熔点低、磁性强、热导性能等特 征，使其在化妆品、塑料、涂料、精细陶瓷及催化剂等众多领域 都有重要的应用。光催化氧化的机理主要是自由基反应，而体系 产生的活性中间体H202则是形成自由基的重要引发剂。在紫外 光结合氧化剂对有机污染物进行氧化降解的过程中，在多数情况 下主要是利用了羟基自由基的产生及其一系列的反应。在超微细 二氧化钛、水和空气

23、的体系中，把分散在溶液中的每一颗二氧化 钛半导体微粒近似地看成是一个小型的短路的光电化学电池，当 用能量大于能带隙的光，尤其是紫外线的光照射时，二氧化钛超 微粒子吸收光而自行分解出自由移动的带负电的电子(e.)和带 正电的空穴(h+)，形成电子一空穴对，吸附溶解在二氧化钛表面 的氧俘获电子形成 02，而空穴则将吸附在二氧化钛表面的 OH和H O氧化成OH。新生成的这两种自由基具有很强的化 学活性，特别是原子氧能与多数有机物发生氧化反应，因而能有效分解水中多种有机物质，使水中的有机污染物彻底氧化降解为CO2和丑2。：同时还可以氧化细菌内的有机物，从而杀死细菌； 还能氧化有毒的无机物，使之在短时期

24、内失去毒性。研究发现，纳米二氧化钛光催化剂催化活性的高低取决于纳 米粒子的粒径和晶型。纳米二氧化钛主要有3种晶型：板钛矿、 金红石和锐钛矿三种晶型。研究表明，板钛矿型二氧化钛无光催 化活性，金红石型二氧化钛仅有微弱的光催化活性，锐钛矿型二 氧化钛的光催化活性最耐71。然而，粉末状纳米二氧化钛催化剂 在使用过程中存在着易失活、易凝聚和难回收等弱点，人们尝试 将二氧化钛粉末固定在某一载体上，制备了负载型的二氧化钛光 催化剂。目前，光催化剂载体主要有两大类：无机载体和有机载 体。无机载体主要是以含硅物质为基质，具有极好的耐热性能和 化学稳定性，在烧结过程中基质与催化剂颗粒间会产生较强的粘 结力。在有

25、机材料上固载二氧化钛存在着一定的困难，因为大多 数有机质本身不耐光催化剂的强氧化反应。至今，已发现有3000多种难降解的有机化合物可以在紫外 线的照射下被二氧化钛降解。特别是当水中有机污染物用其他方 法很难降解时，这种技术有着明显的优势。1、处理受染料工业污染的源水：受染料业污染的水中含有 苯环、胺基、偶氮基等致癌物质，常规方法处理水溶性染料的降 解效率通常很低。研究发现，用TiO2 /Sich体素能够很迅速地降 解R. 6G染料，而且可以破坏染料分子中的芳香基团，达到完全 降解的目的。另有报道称，对于电镀、制革和印染行业废水中的 常见污染组分Cr(VI)，采用？25 Ti02作为光催化剂，在

26、苯酚、葡 萄糖等有机物存在的情况下，能有效地促进其光催化还原，达到 C“VD完全被去除的效果。为便于工业应用，把表面涂覆有纳米 二氧化钛膜的玻璃填料充于玻璃反应器内，通过潜水泵使微污染 水在反应器内循环进行光催化氧化处理。由于纳米二氧化钛具有 巨大的比表面积，与水中有机物接触更为充分，可将它们最大限 度地吸附在其表面，迅速将有机物分解为。2和H O，处理效果 优于生物处理和悬浮光催化氧化处理，COD除去率和脱色率均 较高。催化剂再生后能连续使用对二氧化钛对三苯基甲烷等染料 的光催化降解研究发现除二氧化钛的晶型外，pH值、催化剂浓 度及有无氧化剂的存在等因素对降解速率都有一定的影响的研 究表明，

27、有二氧化钛涂层的碳粉对亚甲兰在紫外光下有较高的光 催化降解活性，而表面有碳涂层的二氧化钛则是很好的重油吸附 剂，碳涂层吸附的重油在紫外光作用下被二氧化钛光催化降解， 碳涂层本身也有催化降解作用，而且它能够使二氧化钛在高温下 保持高活性的锐钛矿晶型H81。方世杰、徐明霞和黄卫友等制备 了 101吼左右的二氧化钛颗粒并把它制备为玻璃衬底薄膜进行紫 外光光催化降解甲基橙的研究，发现催化剂用量、甲基橙初始量、 pH值、光强度等对甲基橙脱色率都有影响。2、处理受农药污染的源水：目前对有机磷农药污染水处理多用生化法，处理后废水中有机磷质量浓度仍较高。采用纳米二 氧化钛、二氧化硅负载复合光催化剂，利用其高效

28、吸附性及催化 活性，能使有机磷农药在其表面迅速富集，随光照时间的延长， 有机磷农药的光解率逐渐升高，实验发现，光照80mi 11后，可使 敌百虫完全降解，若加入微量Fe还可以大大提高COD的去除率 及无机磷的回收率；还可将含氯有机物DDT中的氯完全脱除；实 验结果表明纳米二氧化钛能将水中的a（甲硫基）亚乙基氨甲基 氨基甲酸酯、呋喃丹。b.甲基乙氧基）苯基氨基甲酸酯三种氨基 甲酸酯类化合物在一小时内均能被完全降解为无毒的N吖、 no 3和其它无机离子；浙江林学院的罗锡平等人亦发现采用溶 胶.凝胶.浸渍法制备的纳米改性竹炭新材料，对有毒、难生物 降解的二氯苯酚溶液在碱性条件下降解率可达到96. 4

29、%，在中 性条件下虽然降解率仅为61. 7%，但再生率为96. 3%，表现 出良好的再生性能。1研究了在紫外光作用下二氧化钛对水溶液 中草类成分的降解情况，发现二氧化钛的存在对降解的起始速率 及转化的完全性影响较大，还发现在高pH值下能够在3小时内彻 底降解。何建波和张鑫发现二氧化钛的晶相比例取决于热处理温 度，当锐钛型与金红石比例为7： 3时，紫外光光催化率最耐261。 徐悦华和古国榜等研究了纳米二氧化钛紫外光光催化降解有机 磷农药甲胺磷，通过实验测定说明纳米二氧化钛光催化降解甲胺 磷是可行的（在紫外光下），实际应用的有机磷农药也可以用光催 化降解。3、处理含氯代有机物的源水：日本东京大学野

30、口真用纳米 二氧化钛光催化剂与臭氧联合进行水的净化处理。在模拟水处理 实验中，以质量浓度为16mL的三氯酚的水溶液，分别采用纳 米二氧化钛光催化剂与臭氧联合，单独用光催化剂纳米二氧化钛 和单独用三种方法对其进行处理。纳米二氧化钛光催化剂与臭氧 联合处理2h后，三氯酚的残留质量浓度已为零，效果相当明显。 用内表面涂覆纳米二氧化钛光催化剂的陶瓷圆管处理质量浓度 为5. 5mL苯酚和三氯乙烯水溶液的实验表明，苯酚在1. 5h 后完全分解，三氯乙烯也在2h内完全分解。4、处理含表面活性剂的源水：生活污水中含有表面活性剂， 易产生异味和泡沫。非离子型和阳离子型表面活性剂会产生有毒或者不溶解的中间 体。采

31、用纳米二氧化钛光催化分解表面活性剂已取得较好效果。 虽然表面活性剂中的链烷烃部分采用光催化降解反应还较难完 全氧化成CO 2，但由于苯环被破坏，其毒性大为降低，生成长 2链烷烃副产物对环境的危害明显减小。5、处理受污染的地下水源：工农业排放废水渗入地下水中 的有机物含量增加，这些有机物易与水处理过程中的氯反应生成 致癌性的三卤化物(THM)。据报道，二氧化钛膜能脱除水中97% 的有机卤素化合物，总有机碳(TOC)含量可降低90%以上，并能 减少盐分、硬度、重金属和其他污染物，降低颜色深度，脱除大 量的可溶性有机物质，减少形成THM的前体物。6、处理含油污染的源水：对于不溶于且漂浮于水面上的油

32、类污染物的处理，也是近年来人们很关注的一个课题。含油废水 中所含的脂肪烃、多环芳烃、有机酸类、酚类等有机物很难降解， 使用纳米二氧化钛利用其光催化解功能，可迅速降解这些有机 物。但由于二氧化钛的密度远大于水，二氧化钛颗粒将沉于水底， 起不到光催化剂的作用。为使二氧化钛漂在水面，需要将二氧化 钛负载在一种载体上，这种载体的密度要远小于水，与二氧化钛 附着良好，且不能被二氧化钛光催化氧化。常用的载体有空心玻 璃、陶瓷、活性炭等以空心玻璃球为载体，用浸涂一热处理法制 备了漂浮在水面的二氧化钛，并以辛烷为石油中烷烃的代表，研 究了水面油污染物的光催化分解，光照1h，降解率达到90%以 上。他们还研究了二氧化钛在空心陶瓷微球上的固定化，实验表 明辛烷的降解率在90%以上。万里平等利用改性膨润土负 载.TO2 .A&O制备的复合催化剂，能较好地利用自然光实现对 油田不同作业废水的预处理，对于处理川中矿区角53井钻井废水 和南阳油田探23井压裂废水，在最佳条件下，其COD去除率分 别可分别达到70. 3%和57.