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摘要：本文主要研究了污染物的光催化降解原理，進一步分析了光催化納米材料在環境保護工作中的應用，同時對于光催化納米材料的應用趨勢和方向也進行了必要的研究，希望對這一工作的開展提供一定的指導作用。

關鍵詞：光催化；納米材料；環境保護

工業廢水和廢氣中都含有較多的毒害物質，比如有機磷農藥或是二氯乙烯等，這些物質對于人體的影響都是十分明顯的。傳統的水處理方式，比如吸附法、混凝法等方法在現階段實際應用環節中仍然存在較大的困難，效果并不理想，所以在今后的實際發展過程中就需要不斷探索和獲取一種經濟、合理的方式，實現對傳統方法處理后水中的殘留物質進行更有效的降解。1976年，科學家在對紫外線光照射下對納米TiO2進行了研究，發現這種方式可以將難以降解的有機化合物多氯聯苯脫氯進行有效降解。當前，已經發現超過3000余種難降解的有機化合物都可以借助此種方式進行降解，尤其是水中有機污染物濃度較低或是其他降解方式不佳的時候，這項技術更是能發揮出前所未有的技術優勢。

一、光催化納米材料

光催化的納米材料采用的絕大多數都是金屬氧化物或是硫化物等半導體材料，是一種特殊的電子結構。和金屬相比，這種半導體存在明顯的不連續性，在對電子的低能價帶進行填滿的過程中會和空的高能導帶存在明軒的禁帶，所以當二者產生的能量大于光照射的時候，在價帶上的電子就會被轉移到導帶上，最終在半導體表面形成具備高活性的電子[1]。

二、光催化降解原理

在光催化反應中，獲取光激發所出現的空穴，和對給體或是受體產生的作用也是有效的。所以在實際工作中為了確保光催化反應能更有效的進行，就應該適當降低電子和空穴之間的簡單復合。

三、光催化納米材料在環保中的應用

（一）光催化納米技術在污水處理中的應用傳統的水處理方式中可以對污水中出現的懸浮物質或是泥沙等大顆粒的污染物進行去除，但是對于濃度較低的可溶性物質卻很難進行有效的處理，并且由于這項工作的工作效率比較低，花費的經濟成本比較高，所以很多時候并不能進行有效的處理。但是借助納米材料的光催化方法，就可以將很多難以降解而定污染物進行合理轉變，從而將原本水中的污染物轉化為水分子或是二氧化碳等無污染的分子物質。比如在對有機廢水的處理環節中，光催化納米材料就可以將水中的絕大多數有機污染物進行轉化，使其成為無污染的物質，比如可以將酸。表面活性劑等有機污染物進行氧化，使其轉變為水或二氧化碳等無害的物質。借助納米材料可以的對物質表面性能進行轉變，通過這種方式對水中納米的分散性進行優化。從而實現對光激發作用下產生的電子和空穴復合問題進行抑制，進一步實現對催化活性的提升[2]。再比如對無機廢水的處理環節中，由于無機物在納米粒子表面存在明顯的光化學活性，因此光催化納米材料后所出現的電子和空穴都可以對高氧化狀態的物質進行還原，也就是借助此種方式實現對無機物污染的有效消除。

（二）光催化納米技術在大氣污染治理中的應用對大氣污染產生影響的主要成分就是二氧化硫、一氧化碳等物質，這些氣體如果長期存在于空氣中必然會對人體的健康造成不利的影響。光催化劑可以和一些氣體吸附劑進行有效結合，從而更有效的實現對降解濃度的有效降低。將一些對日光有相應的半導體納米材料涂抹在墻壁或是其他合理的位置上可以形成空氣清潔劑的作用，而二氧化硫、一氧化碳等物質吸附在上面的時候，就可以在光的作用下被轉變為無害物質，這種方式對于去除臭氣的影響也是十分重要的環節[3]。納米對于氟利昂具備較強的光催化活性，因此將這以技術進行融合后，可以在表面對酸性進行催化，通過這種方式獲取較高的光催化活性作用，這對于物質穩定性的提升也將起到一定的幫助作用。此外，納米技術還能對室外的氣象有機污染物進行分解，比如在紫外線的照射下，納米材料可以將室內裝飾建材中產生的甲醛、氯乙烯等物質進行有效分解。將活性炭纖維作為重要載體的過渡金屬離子中適當進行納米材料光催化劑的融合，通過此種方式將紫外線光照射下濃度更低的甲醛進行或降解，但是這種技術手段對于濃度高的污染物降解效果比較差，同時由于使用時間的增加，最終催化劑的活性也將大大降低，最終甚至會出現活性的完全消失。

結束語：

綜上所述，光催化納米材料在當前環境保護中有著越來越顯著的應用，不僅可以對難處理的污染物進行有效處理，同時還能借助自身的吸附作用對低濃度的有害物質進行分解。在當前光催化納米技術的不斷發展過程中，環境保護工作效率和質量也必然會得到顯著提升。總而言之，當前我國環境保護工作已經受到了越來越多的影響，甚至對人們的身體健康產生了威脅，所以在此種背景下，更需要加強對相關技術的研究，不斷為我國環保工作的順利開展提供幫助作用，實現可持續工作的順利進行。

參考文獻：

[1]熊玉寶.光催化納米材料在環境保護中的應用研究[J].低碳世界,2018，58（06）：28-29.

[2]王騫.TiO_2光催化納米材料在環境保護中的應用[J].鞍山師范學院學報,2016,13（06）：17-20.

[3]于兵川,吳洪特,張萬忠.光催化納米材料在環境保護中的應用[J].石油化工,2014,36（05）：491-495

作者：高若函 單位：勝利油田分公司技術檢測中心