编号56：二维纳米光催化与类Fenton电催化工业污水深度处理技术

成果名称：二维纳米光催化与类Fenton电催化工业污水深度处理技术

研发人员：李春虎，潘仲巍

所属领域：深度工业废水处理技术

完成单位：中国海洋大学/OD体育官网登录入口

成果简介：

技术以光（电）催化类“Fenton无双氧水氧化降解工业废水有机污染物，被称为高级氧化法(AOPs)，被誉为“21世纪的梦想技术”，它具有效率高、无毒、无二次污染、运行成本低与操作方便等一系列优点，由于光催化可打破热力学对化学反应平衡的限制，理论上光催化氧化技术不仅可降解废水中难生化的有毒、致畸和恶臭有机污染物，甚至可将有机污染物矿化，属于典型的绿色环保废水处理技术。但由于第一代TiO₂光催化剂的禁带能级宽带高（3.2eV），光致激发到导带的电子数量少。

光催化降解工业废水有机物属于高级氧化法(AOPs)又称深度氧化废水处理技术，但由于第一代TiO₂光催化剂的禁带宽带高（3.2eV）以及光生电子与空穴的快速复合，导致光催化氧化效率低。本研究选用膨胀石墨与MXenes等二维半导体材料为载体，g-C₃N₄和 Bi₂WO₆等低禁带宽带为光催化活性组分，利用膨胀石墨的超高电子传输特性，改性MXenes二维半导体的磁性可将大量光致辐射电子定向快速传输、迁移，大大减少了载流子与空穴的复合，从而极大地提高了有机污染物的光催化降解活性。

技术中试后形成一套完备的工业废水深度处理关键技术与装置。该光催化工业废水深度处理装置的能力 > 1.5 t/h。在进水COD 250- 300 mg/L下，出水COD < 20-50 mg/L，并在工业水处理现场试用。抗生素和抗性基因去除率 > 80%,同时，光催化工业废水系统设备模块也可与类芬顿电催化工业污水深度处理设备模块串联，相互前后耦合组装，进一步提高工业废水深度处理。实现各种工业废水的超洁净深度处理和工业废水“零”排放。

技术成熟度：正中试，技术秘密，光催化剂，第三电极等。