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纳米半导体TiO2是一种高效的光催化剂,具有很强的氧化能力,在紫外光照下,它能将空气中和水中的有机污染物降解为CO2和H2O,TiO2光催化氧化技术是一项正在兴起的新型水处理方法,已经引起研究人员的极大关注。它在污水处理、空气净化、太阳能利用、抗菌、防雾和自洁净等领域有广阔的应用前景。电助光催化是一种通过施加外加电压,将光激发产生的光生电子迁移到对电极上,减少光生电子-空穴的复合,从而促进光催化剂催化活性显著提高的技术。本论文利用溶胶-凝胶法制备的改性负载型光催化剂,采用自制的电助光催化装置分别对工业废水中难生物降解的活性艳红X-3B印染废水和农药废水进行光催化降解实验。由于对光催化剂作了改性处理,较之与单一的二氧化钛催化剂在催化活性上有明显的提高。 电助光催化反应器的研究将是光催化氧化的一个热点,我们自行研制出了能应用于工业化生产的光催化反应器,用于本文实验取得了较好的效果,为实际推广应用提供了参考依据。本论文研究的主要内容和结果如下: 以采用溶胶-凝胶法制备固定膜Ru0.3Ti0.7O2光催化剂的钛网为基材,并对其施加不同的电压和电流,对活性艳红X-3B印染废水进行了电助光催化研究,讨论了阳极电流、不同电解质、pH值以及氯离子浓度对活性艳红X-3B降解效率的影响规律,并比较了电助光催化降解与光催化降解、电解处理对活性艳红降解率的差异。结果表明:相同条件下,光电协同作用催化降解X-3B的速率明显快于单一的电解和光催化降解速率。 农药废水是一种典型的高浓度有机工业废水,有机污染物浓度高（CODcr>10000mg/L）,可生化性差。采用自制的电助光催化装置来处理高COD农药废水,处理后的出水水质符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的三级标准。 采用CVD法制备了碳纳米管（CNTs）,并用X-射线衍射,TEM等方法进行表征。进一步得到碳纳米管空气阴极,用于降解活性艳红X-3B、处理农药废水和检测羟自由基的应用研究,并与碳黑空气阴极做了对比试验。结果表明:碳纳米管空气阴极较碳黑空气阴极具有更强的光电催化性能,碳纳米管是一种具有很大发展潜力和广阔应用前景的新材料。