1 羟基自由基的主要性质 1 ○具有高的氧化电极电位。 羟基自由基的标准电极电位与其他强氧化剂比较可知， 羟基自由 基的氧化电极电位明显高于其他一些常用的强氧化剂,因此,羟基自由基具有很强的氧化性。 2 ○羟基自由基参与的化学反应是属于游离基反应，反应速率快。羟基自由基非常活泼,与大 多数有机污染物反应的速率常数在 106～1010mol-1・L・s-1[2],基本接近扩散速率的控制极限 为 1010mol-1・L・s-1,此时氧化反应的速率主要由・OH 的产生速率决定,而且・OH 对各种污 染物的反应速率常数相差不大,可实现多种污染物的同步去除。 3 ○具有很高的电负性或亲电性。羟基自由基的电子亲和能为 569.3kJ,容易进攻高电子云密度 点,这也决定了羟基自由基的进攻具有一定的选择性。 4 ○形成自由基时间极短.小于 10-12s。 5 ○无选择性.OH・一旦形成,会诱发一系列的自由基链反应,氧化分解所有的有机物质、 生物体, 最终降解为 CO2、H2O 和微量无机盐,不存在有害有毒的残留物.实现零污染物、零废物排放. 6 ○剩余的羟基最终生成物是无毒害的 H2O、O2. 2 臭氧氧化在水处理中的应用领域有哪些？ 1 ○对工业污水、废水的处理 1.1对含难降解有机污染物废水的处理，超声辐射在臭氧氧化过程起加速反应作用，效果明显好于超声或
臭氧单独使用时的效果，而且随着超声功率的增大，加速反应的能力增强; 随着臭氧通人量的增大，酚去 除率不断增大。
1.2对印染废水的处理。 1.3对钢铁行业焦化废水的处理 2 ○对循环冷却水的处理 3 ○对饮用水的处理。
4 ○对回用水、再生水的处理
3简述臭氧高级氧化的联用技术有哪些？
高级氧化技术:臭氧—过氧化氢,臭氧—超声波,臭氧—紫外光照,臭氧—紫外—超声,光催化—臭 氧,金属催化臭氧氧化. 臭氧—生物处理技术包括臭氧—生物活性炭 法、臭氧—生物耦合技术、臭氧—生物滤池技术、臭 氧—生物浮动床技术和臭氧—混凝法等。
4 简述 TiO 2 光催化氧化机理？ 纳 米 TiO2 光 催 化 降 解 机 理 共 分 为 7 个 步 骤 来 完 成 光 催 化 的 过 程 ： 1 、 TiO2 + hv→ eˉ+ h+ 2 、 h+ + H2O→OH + H+ 3 、 eˉ+ O2→OOˉ 4 、 OOˉ+H+ →OOH 5 、 2OOH → O2 + H2O2 6 、 OOˉ+ eˉ+ 2H+ →H2O2 7 、 H2O2 + eˉ→OH + OHˉ 8 、 h+ + OHˉ→OH 当一个具有 hv 能量大小的光子或者具有大于半导体禁带宽度 Eg 的光子射入半导体时， 一个电子由价带(VB)激发到导带(CB)，因而在导带上产生一个高活性电子（eˉ )，在价带上留 下了一个空穴(h +)，形成氧化还原体系。溶解氧及水和电子及空穴相互作用，最终产生高活 性的羟基。OHˉ、O2ˉ、OOHˉ自由基具有强氧化性，能把大多数吸附在 TiO
2 表面的有机污染
物 降 解 为
CO2 、 H2O ， 把 无 机 污 染 物 氧 化 或 还 原 为 无 害 物 。
5TiO 2 光催化材料的特性是什么？ 原料来源丰富，廉价，但光致电子和空穴对分离转移速率慢，导致光催化量子效率低； 复合率高光催化活性高，只能用紫外光活化，太阳光利用率低 化学性质 稳定，无毒，但粉末状 TiO 2 在使用过程中难回收 6 影响 TiO 2 光催化性能的主要因素有哪些？ 光源：光强越强，有机物降解效率越高 光源的发射波长越小，光催化降解效率越高 光照时间：一般来讲，随着光照时间的延长，光催化降解率会逐渐增大。随着反应的进行， 有机物浓度越来越小，反应速率降低，延长光照时间不能起到很好的降解效果。光照时间应 由有机物降解的情况来具体确定。 催化剂用量：开始反应速率随着催化剂用量的增加而迅速上升，在投加量过大时，反应速率 反而减小 有机物浓度：对不同有机物都有各自的最佳浓度。随着有机物浓度的增 加，其在二氧化钛表面的吸附量也会相应增加，光催化反应速率随之增加。但随着有机物浓 度的升高，吸附逐渐趋于饱和，同时由于受透光性的影响，当浓度达到一定值后，反应速率 反而会下降 此外，还有 PH、外加氧化剂、反应温度等。
7 溶胶凝胶法制备光催化剂的优点是什么？ 工艺上比较简单， 过程容易控制， 操作条件比较温和， 过程容易控制， 重复性好， 膜厚可控， 而且通过调整原料比和制备工艺参数获得狭窄粒径、纳米粒径尺寸的 涂层，容易改变载体表面结构和引入微量元素掺杂改性。 8 二氧化钛光催化剂载体的特点和种类？ 载体的种类有，活性炭，硅胶，氧化铝，多孔陶瓷，分子筛，天然矿物类， 室内装修材料。 （1）活性炭载体特点，活性炭孔隙结构发达比表面积巨大，可以负载于表 面的光催化剂提供高浓度有机污染物的催化环境，而且活性炭种类繁多，不同种 类的活性肽作为光催化剂的载体产生不同的效果 （2）硅胶载体特点，将二氧化钛负载于硅胶上，能提高催化剂的催化活性， 并且 TIO2-SiO2 较单一的载体硅胶表面光滑 TiO2 与 SiO2 之间发生键合作用，从而 使得 TIO2-SiO2 具有较好的热稳定性（800 度时开始出现金红石型） ，抑制了晶型 的转变 （3）氧化铝载体，TiO2 颗粒负载于 Al2O3 表面上主要为锐钛矿型，可获得 较大的比表面积和适合的孔结构，并具有一定的机械强度，以便于在各种反应床 上应用，而且负载后 TiO2 颗粒大小介于微米与纳米级之间，同时在技术、经济 上也具有较大的优势，有较为广阔的工业化生产和规模化应用的前景。 （4）多孔陶瓷载体，是一种常用
的工业催化剂载体，其内部含有很多通道， 这些通道有些是平行的被分成薄壁的间隔，具有低膨胀性，比表面积大、隔热性 能好质量轻的优势。负载后的 TiO2 具有较高的光催化活性，同可有效的避免后 续吸附降解有机物过程中 TiO2 发生团聚并使其具有较高的活性。 （5）分子筛载体，具有巨大的表面积、可调节的孔径、高的热稳定性和水 热稳定性。其可以提高催化剂的表面积和吸附能力，提高光催化活性，具有良好
的重复使用率，是一种理想的载体。 （6）天然矿物质主要有硅藻土、天然浮石、高岭土和膨胀珍珠岩等。其具 有较好的层间阳离子交换能力、膨胀能力吸附能力等特点。 （7）室内装饰材料，在室内装饰材料上负载二氧化钛，可有效的降解甲醛 等有害物质，在玻璃表面负载二氧化钛微球，降解有害物质较纯二氧化钛高，且 具有抗菌性。 9 影响二氧化钛光催化效率因素有哪些的？ （1）二氧化钛颗粒的晶相结构的影响，包括晶型，晶格缺陷，晶面。不同 晶型的二氧化钛颗粒具有不同的光催化活性和禁带宽度， 晶格缺陷是光催化反应 中的活性位， 晶体表面的缺陷是反应中将水氧化为双氧水的活性中心，同时晶格 缺陷使二黄化钛颗粒吸附羟基的反应活性增加， 晶面上的粒子排布不同从而造成 晶面的光催化活性和选择性不同。 （2）二氧化钛的粒径的影响，小粒径的二氧化钛（1-10nm）会出现量子效 应，成为量子化粒子，导致禁带明显变宽，从而使电子空穴对具有更强的氧化还 原能力， 尺寸的量子化也使二氧化钛颗粒获得更大的电荷迁移速率，空穴与电子 复合率大大减小，有利于提高光催化反应效率。 （3）颗粒比表面的影响，增大二氧化钛比表面积有利于颗粒吸收紫外光和 反应物在二氧化钛表面吸附。 （4）表面羟基的影响，光催化剂表面的氢氧根的密度较少导致催化剂表面 的羟基减少，从而使得二氧化钛的光催化活性降低。 （5）表面预处理，如在还原性气氛中对二氧化钛和金属掺杂的光催化剂进 行热处理，可是二氧化钛表面的 Ti3+的数量增加，金属可以于原形态存在，可以 降低电子和空穴的复合，提高光催化活性。 （6）溶解氧的影响，作为电子捕获剂的氧可夺取光生电子成为 O2-而吸附 在半导体上，从而减少了半导体电子空穴的复合率，而且生成的 O2-在水溶液中 又可以生成羟基自由基，从而加快反应速率。 （提高溶解氧浓度可以加快反应速 率） （7）反应温度的影响，一般温度对液相中光催化反应影响不打，但对于气 相中的光催化反应， 温度对反应的影响比在液相中明显的多，其原因在于温度的 改变强烈
地影响了气固体系中吸附解吸平衡及动力学因素。 （8）PH 值得影响，PH 值可以影响半导体光催化剂的光催化活性，能带位 置，表面性质，PH 值影响半导体的表面电荷的正负性，而表面电荷影响吸附性 能，从而影响光催化反应速率，但是 PH 值变化很大时，光催化降解速率变化不 大。 （9）光强的影响，光催化反应始于半导体中电子的激发跃迁，只有当入射 光的能量大于或等于所用光催化剂的禁带宽度才能激发光催化反应， 因此光强对 光催化反应影响很大。
10、湿式氧化技术及特点： 湿式氧化法(Wet Air Oxidation， 简称 WAO) 是在高温高压下，利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和 水，从而达到去除污染物的。 11、特点：1）它可有效地氧化各类高浓度的有机废水，特别是毒性
较大、常规方法难降解的废水，应用范围广。2）在特定温度和压力 下，WAO 对 COD 处理效率很高，可达到 90%以上。3）WAO 的处理 装置比较小，占地少，结构紧凑，易于管理。4）WAO 处理有机物所 需的能量几乎就是进水和出水的热焓差， 因此可以利用系统的反应热 加热进料，因此能量消耗小。5）WAO 氧化有机污染物时，C 被氧化 成 CO2，N 被氧化成 NO3 ，卤化物和硫化物被氧化为相应的无机卤化 物和硫氧化物，因此产生的二次污染物少。 12、影响湿式氧化处理效果的主要因素 1）废水水质 2）反应温度 3） 反应压力 4）进水 pH 值 5）反应时间 6）搅拌强度 7）催化剂 列举几种典型的湿式氧化工艺： 非催化湿式氧化和催化湿式氧化两太 类