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。總之，2023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的一種，其粒徑越小效果越好，可分解空氣中和水中的有機污染物，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)備運行圖：