量子點光催化水處理器

（高鹽及難降解廢水）

瑞典皇家科學(xué)院2023年11月宣布：2023年諾貝爾化學(xué)獎授予因在量子點領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的：保羅.格雷厄姆教授、霍爾斯特.施特默教授、羅伯特.柯爾斯特拉夫教授三位科學(xué)家，這一具有里程碑意義的獎項再次證明了量子點作為一種獨(dú)特的納米材料的巨大潛力，并為未來的科技發(fā)展打開了新的篇章?？傊?023年諾貝爾化學(xué)獎的頒發(fā)是對量子點納米材料研究的重要肯定，也為納米科技和材料科學(xué)注入了新的動力。

借助光的照射促進(jìn)氧化分解，后來人們將這一現(xiàn)象中的氧化鈦，稱為光觸媒（又稱光催化），幾十年來經(jīng)過科學(xué)家們的不斷研究，發(fā)現(xiàn)很多納米的氧化物均有光催化作用，如：TiO2、ZrO2、ZnO、SnO2、WO3等,這些均稱為光催化材料，這些材料在空氣凈化、污水處理、抗菌等方面均有很好的效果，在光的照射下，光催化材料產(chǎn)生空穴電子對生成的-OH自由基是除氟以外的氧化劑中氧化性較強(qiáng)的一種，其粒徑越小效果越好，可分解空氣中和水中的有機(jī)污染物，終分解產(chǎn)物為CO2和H2O，不產(chǎn)生二次污染，光催化在降解污染物的同時本身不直接參于降解反應(yīng)，整個降解污染物過程中光催化劑本身不消耗。所以在環(huán)境治理領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。

量子點是把激子束縛在三維空間的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)，其大小小于其波爾半徑的2倍，又稱“人造原子”或“量子點原子”是二十多年前提出的一個新概念。一般量子點半導(dǎo)體材料粒徑都小于5nm。量子點納米光催化劑是迄今為止世界上可見光響應(yīng)的光催化產(chǎn)品，量子點納米光催化材料有其特點：在紫外線（波長小于380nm）和可見光（波長380—800nm）甚至近紅外光范圍內(nèi)均有光催化效果，這與普通的納米催化劑只能在紫外光的條件下作用有明顯的差別，其光電轉(zhuǎn)換效率大大提高。

高鹽廢水及難降解廢水年排放量巨大，現(xiàn)有的高鹽廢水及難降解廢水處理方法存在投入大，能耗高，成本高，COD及色度難以降解到可排放標(biāo)準(zhǔn)的問題，該量子點光催化器效果優(yōu)異可替代現(xiàn)有技術(shù)降低成本，減少能耗，不產(chǎn)生二次危廢，有利于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。

量子點光催化器使用測試數(shù)據(jù)如下：

A、稀土高鹽廢水難降解COD(稀土公司芬頓處理后廢水，含鹽52000mg/L).

B、氟化工高鹽廢水（氟化工企業(yè)芬頓處理后廢水，含鹽36000mg/L）

C、制藥行業(yè)難降解廢水(含苯系COD等，芬頓、吸附、生化等方法均不能降解)，初始COD值147mg/L，經(jīng)過3小時光催化處理后COD值降為19mg/L。

該量子點光催化材料可長期重復(fù)使用，適用中低濃度COD、色度的光催化降解，COD為500--1000毫克/升時，降解后COD可達(dá)100毫克左右，可進(jìn)入納管；500--100毫克/升降解后COD可達(dá)50----10毫克，可直接排放。

該技術(shù)設(shè)備及運(yùn)行成本比 MVR法和膜法等傳統(tǒng)方法成本降百分之50以上，且不產(chǎn)生二次污染及危廢。

量子點光催化降解COD設(shè)備運(yùn)行圖：