English
新闻公告
More
化学进展 2008, Vol. 20 Issue (05): 690-697 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

杂多酸光催化降解有机污染物*

李松田1,2 吴春笃1 闫永胜1** 吕晓萌1 霍鹏伟1   

  1. (1.江苏大学环境学院 镇江 212013; 2. 平顶山学院化学化工学院 平顶山 467000)
  • 收稿日期:2007-06-04 修回日期:2007-07-24 出版日期:2008-05-24 发布日期:2008-05-24
  • 通讯作者: 李松田

Photodegradation of Organic Contaminant by Heteropoly Acid

Li Songtian1,2 Wu Chundu1 Yan Yongsheng1** Lv Xiaomeng1 Huo Pengwei1   

  1. (1. School of Environment, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China; 2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Pingdingshan University, Pingdingshan 467000, China)
  • Received:2007-06-04 Revised:2007-07-24 Online:2008-05-24 Published:2008-05-24
  • Contact: Li Songtian

本文综述了杂多酸对有机污染物的光催化降解,包括自身光致催化作用,半导体协同光催化作用,H2O2存在下的类Fenton反应和超声辅助催化作用。杂多酸与有机物反应的机理主要是电子-空穴对的产生和·OH等自由基的生成。概述了杂多酸的结构类型和杂多酸光催化作用的优点和局限性,提出利用掺杂调变杂多酸的晶体结构,降低其能带宽度,提高光催化作用反应的量子效率;探索杂多酸与其它电子受体的组合,特别是与具有可见光活性的物质的组合,以扩大光响应范围,实现可见光催化反应。

Heteropoly acid photodegradation to organic pollutants is reviewed in this paper, which includs photoinduced catalysis of itself, semiconductor cooperative photocatalysis, Fenton like reaction in the presence of H2O2 and catalysis assisted by ultrasonic wave. Reaction mechenism between heteropoly acid and organic matter is generation of electron-hole pair and producing of three radical such as ·OH. Advantages and limitations of heteropoly acid photodegradation are summarized. It is suggested that crystal structure of heteropoly acid should be changed by doping, for narrowing the energy-band width and increasing the photodegradation quantum efficiency. Heteropoly acid combined with other electron acceptor is discussed, especially with matters processing visible light activity, so as to enlarge photoresponse range and achieve visible light catalytic reaction.

中图分类号: 

()

[ 1 ] 王恩波(Wang E B) , 胡长文(Hu C W) , 许林(Xu L) . 多酸化学导论( Introduction to the Polyacid) . 北京: 化学工业出版社(Beijing : Chemical Industry Press) , 1998. 1 —4
[ 2 ] Okuhara T. Catal . Today , 2002 , 73(1P2) :167 —176
[ 3 ] Okuhara T , Mizuno N , Misono M. Appl . Catal . A: General ,2001 , 222 (1/2) : 63 —77
[ 4 ] Mioˇc U B , Todorovic’M R , Davidovic’M, et al . Solid State Ionics ,2005 , 176 (39/40) : 3005 —3017
[ 5 ] Matsuda A , Daiko Y, Ishida T , et al . Solid State Ionics , 2007 ,178(7/10) :709 —712
[ 6 ] Hori H , Hayakawa E , Koike K, et al . J . Mol . Catal . A:Chem. , 2004 , 211 (1/2) : 35 —41
[ 7 ] Gkika E , Troupis A , Hiskia A , et al . Appl . Catal . B :Environ. , 2006 , 62(1/2) : 28 —34
[ 8 ] 周广栋(Zhou G D) , 甄开吉(Zhen K J ) , 王海水(Wang H S)等. 化学进展(Progress in Chemistry) , 2006 , 18(4) : 382 —388
[ 9 ] Bokade V V , Yadav G D. J . Natural Gas Chem. , 2007 , 16(2) :186 —192
[10] Bamoharram F F , Heravi M M, Roshani M, et al . J . Mol . Catal .A: Chem. , 2007 , 267 (1/2) : 241 —244
[11] Bokade V V , Deshpande S S , Patil R , et al . J . Natural Gas Chem. , 2007 , 16(1) : 42 —45
[12] Rafiee E , Rashidzadeh S , Azad A. J . Mol . Catal . A: Chem. ,2007 , 261 (1) : 49 —52
[13] 王玲(Wang L) . 环境污染治理技术与设备( Technol . and Equip. for Environ. Pollu. Contr. ) , 2006 , 7(1) : 129 —131
[14] 王敏(Wang M) , 朱佐毅(Zhu Z Y) , 白爱民(Bai A M) 等. 化学试剂(Chemical Reagents) , 2006 , 28(9) : 515 —517
[15] 朱秀华(Zhu X H) , 李海成(Li H C) , 王炜(Wang W) . 大连铁道学院学报(J . Dalian Railway Insti . ) , 2001 , 22(1) : 101 —104
[16] 罗宿星(Luo X X) , 纪明慧(Ji M H) , 舒火明(Shu H M) 等.海南师范大学学报( J . Hainan Normal Univer. ( Natural Sci . ) ) , 2006 , 19(3) : 248 —250
[17] 杨曦(Yang X) , 余刚(Yu G) , 孔令仁(Kong L R) 等. 环境科学(Chinese J . Environ. Sci . ) , 2002 , 23(3) : 40 —43
[18] Mylonas A , Papaconstantinou E , Roussis V. Polyhedron , 1996 ,15(19) : 3211 —3217
[19] 王炜(Wang W) , 程为(Cheng W) . 大连铁道学院学报(J .Dalian Railway Insti . ) , 2004 , 25(3) : 87 —90
[20] Androulaki E , Hiskia A , Dimotikali D , et al . Environ. Sci .Technol . , 2000 , 34(10) : 2024 —2028
[21] Antonaraki S , Androulaki E , Dimotikali D , et al . J . Photochem. Photobio. A: Chem. , 2002 , 148 (1/3) : 191 —197
[22] Kormali P , Dimoticali D , Tsipi D , et al . Appl . Catal . B :Environ. , 2004 , 48 (3) : 175 —183
[23] Kormali P , Triantis T , Dimotikali D , et al . Appl . Catal . B :Environ. , 2006 , 68(3/4) : 139 —146
[24] Hori H , Takano Y, Koike K, et al . Appl . Catal . B : Environ. ,2003 , 46(2) : 333 —340
[25] Hori H , Takano Y, Koike K, et al . Environ. Sci . Technol . ,2003 , 37 : 418 —422
[26] 尚静(Shang J) , 朱永法(Zhu Y F) . 复旦学报(自然科学版)(J . Fudan Univer. (Natural Sci . ) ) , 2003 , 42(1) : 903 —905
[27] Zhang K H , Cao WL , Zhang J C. Applied Catal . A: General ,2004 , 276 (1/2) : 67 —73
[28] Yoon M, Chang J A , Kim Y, et al . J . Phys. Chem. B , 2001 ,105 (13) : 2539 —2545
[29] 蔡铁军(Cai T J) , 吕晓萌(Lv X M) , 邓谦(Deng Q) 等. 环境科学学报(Acta Scientiae Circumstantiae) , 2005 , 25(5) : 618 —622
[30] Chen C , Lei P , Ji H , et al . Environ. Sci . Technol . , 2004 , 38(1) :329 —337
[31] 邓谦(Deng Q) , 吕晓萌(Lv X M) , 蔡铁军(Cai TJ) 等. 中国环境科学(China Environ. Sci . ) , 2005 , 25(3) : 375 —379
[32] Jin H X, Wu Q Y, Pang W Q. J . Hazardous Materials , 2007 ,141(1) : 123 —127
[33] Yang Y, Guo Y H , Hu C W, et al . Appl . Catal . A: General ,2003 , 252 (2) : 305 —314
[34] 孙亚萍(Sun Y P) , 赵靓(Zhao L) , 赵景联(Zhao J L) 等. 高校化学工程学报(J . Chem. Engineer. Chinese Univer. ) ,2006 , 20(4) : 554 —558
[35] Guo Y H , Hu C W, Jiang S C , et al . Appl . Catal . B :Environ. , 2002 , 36 (1) : 9 —17
[36] Li D F , Guo Y H , Hu C W, et al . Appl . Catal . A: General ,2002 , 235 (1/2 ) : 11 —20
[37] Jiang CJ , Guo Y H , Hu C W, et al . Mater. Res. Bull . , 2004 ,39 (2) : 251 —261
[38] Li D , Yuranova T , Albers P , et al . Water Res. , 2004 , 38(16) : 3541 —3550
[39] Yu Y, Guo Y H , Hu C W, et al . Appl . Catal . A: General ,2004 , 273 (1/2) : 201 —210
[40] 韩天熙(Han T X) , 刘宇(Liu Y) , 安文佳(An W J ) 等. 东北师大学报(自然科学版) (J . Northeast Normal Univer. (Natural Sci . Edit . ) ) , 2006 , 38(4) : 73 —76
[41] 解庆范(Xie Q F) , 陈延民(Chen Y M) . 泉州师范学院学报(J . Quanzhou Normal Univer. ) , 2006 , 24(4) : 48 —52
[42] 吕晓萌(Lv X M) , 谢吉民(Xie J M) , 林家敏(Lin J M) . 江苏大学学报( 自然科学版) (J . Jiangsu Univer. (Natural Sci .Edit . ) ) , 2007 , 28(1) : 56 —59
[43] 吕晓萌(Lv X M) , 林家敏(Lin J M) , 谢吉民(Xie J M) . 感光科学与光化学( Photogra. Sci . Photochem. ) , 2006 , 24 (6) :444 —448
[44] 雷鹏翔(Lei P X) , 陈春城(Chen C C) , 马万红(Ma W H) 等.化学学报(Acta Chimica Sinica) , 2005 , 63(17) : 1551 —1553
[45] Naffrechoux E , Chanoux S , Petrier C , et al . Ultrason.Sonochem. , 2000 , 7(4) : 255 —259
[46] Harada H. Ultrason. Sonochem. , 2001 , 8(1) : 55 —58
[47] Hiskia A , Ecke M, Troupis A , et al . Environ. Sci . Technol . ,2001 , 35(1) : 2358 —2364
[48] 白波(Bai B) , 董岁明(Dong S M) , 种法国(Zhong F G) . 化学工程(Chem. Engineer. ) , 2006 , 34(5) : 61 —64
[49] Heydari A , Shiroodi R K, Hamadi H , et al . Tetrahedron Letters ,2007 , 48(33) : 5865 —5868
[50] Bamoharram F F , Heravi M M, Roshani M, et al . J . Mol . Catal .A: Chem. , 2007 , 271 (1/2) : 126 —130
[51] Amini M M, Seyyedhamzeh M, Bazgir A. Appl . Catal . A:General , 2007 , 323 (30) : 242 —245
[52] Heydari A , Hamadi H , Pourayoubi M. Catal . Commun. , 2007 ,8 (8) : 1224 —1226
[53] Chakrabarty M, Mukherji A , Mukherjee R , et al . Tetrahedron Letters , 2007 , 48(30) : 5239 —5242
[54] Azizi N , Saidi M R. Tetrahedron , 2007 , 63(4) : 888 —891
[55] Friesen D A , Headley J V , Langford C H. Environ. Sci .Technol . , 1999 , 33(18) : 3193 —3198
[56] Li D , Guo Y, Hu CW, et al . J . Mol . Catal . A: Chem. , 2004 ,207(2) : 183 —193
[57] Hiskia A , Mylonas A , Papaconstantinou E. Chem. Soc. Rev. ,2001 , 30 : 62 —69
[58] Kormali P , Dimoticali D , Tsipi D , et al . Appl . Catal . B :Environ. , 2004 , 48(3) : 175 —183
[59] Ozer R R , Ferry J L. J . Phys. Chem. B , 2000 , 104 ( 40) :9444 —9448
[60] Ozer R R , Ferry J L. Environ. Sci . Technol . , 2001 , 35 (15) :3242 —3246
[61] Leng W H , Liu H , Cheng S A , et al . J . Photochem. and Photobio. A: Chem. , 2000 , 131 (1/3) : 125 —132
[62] Anandan S , Ryu S Y, Cho W, et al . J . Mol . Catal . A: Chem. ,2003 , 195 (1/2) : 201 —208
[63] Davydov L , Reddy E P , France P , et al . Appl . Catal . B :Environ. , 2001 , 32 (1/2) : 95 —105
[64] Ince N H , Tezcanli G, Belen R K, et al . Appl . Catal . B :Environ. , 2001 , 29 (3) : 167 —176

[1] 王丹丹, 蔺兆鑫, 谷慧杰, 李云辉, 李洪吉, 邵晶. 钼酸铋在光催化技术中的改性与应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 606-619.
[2] 刘雨菲, 张蜜, 路猛, 兰亚乾. 共价有机框架材料在光催化CO2还原中的应用[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 349-359.
[3] 兰明岩, 张秀武, 楚弘宇, 王崇臣. MIL-101(Fe)及其复合物催化去除污染物:合成、性能及机理[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 458-474.
[4] 李锋, 何清运, 李方, 唐小龙, 余长林. 光催化产过氧化氢材料[J]. 化学进展, 2023, 35(2): 330-349.
[5] 范倩倩, 温璐, 马建中. 无铅卤系钙钛矿纳米晶:新一代光催化材料[J]. 化学进展, 2022, 34(8): 1809-1814.
[6] 马晓清. 石墨炔在光催化及光电催化中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(5): 1042-1060.
[7] 李晓微, 张雷, 邢其鑫, 昝金宇, 周晋, 禚淑萍. 磁性NiFe2O4基复合材料的构筑及光催化应用[J]. 化学进展, 2022, 34(4): 950-962.
[8] 庞欣, 薛世翔, 周彤, 袁蝴蝶, 刘冲, 雷琬莹. 二维黑磷基纳米材料在光催化中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 630-642.
[9] 王楠, 周宇齐, 姜子叶, 吕田钰, 林进, 宋洲, 朱丽华. 还原-氧化协同降解全/多卤代有机污染物[J]. 化学进展, 2022, 34(12): 2667-2685.
[10] 占兴, 熊巍, 梁国熙. 从废水到新能源:光催化燃料电池的优化与应用[J]. 化学进展, 2022, 34(11): 2503-2516.
[11] 王文婧, 曾滴, 王举雪, 张瑜, 张玲, 王文中. 铋基金属有机框架的合成与应用[J]. 化学进展, 2022, 34(11): 2405-2416.
[12] 唐晨柳, 邹云杰, 徐明楷, 凌岚. 金属铁络合物光催化二氧化碳还原[J]. 化学进展, 2022, 34(1): 142-154.
[13] 葛明, 胡征, 贺全宝. 基于尖晶石型铁氧体的高级氧化技术在有机废水处理中的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(9): 1648-1664.
[14] 赵依凡, 毛琦云, 翟晓雅, 张国英. 钼酸铋光催化剂的结构缺陷调控[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1331-1343.
[15] 韩文亮, 董林洋. 基于硫酸根自由基的先进氧化活化方法及其在有机污染物降解上的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1426-1439.
阅读次数
全文


摘要

杂多酸光催化降解有机污染物*