水中常見金屬離子對於光催化二氧化鈦去除氯化有機汙染物之影響

Abstract

由於工業的發展，許多工廠所產生的各種化學品以及於生產過程中所產生的廢棄物質均為生物所難以分解或具有生物毒性，故而對環境的危害相當大。由於此類化學物質使用傳統的處理方式處理效率較不理想，因此近年來對於使用各類物理化學方式去除危害性有機物的研究相當盛行，主要是由於其處理時間較短且處理廠所需體積較小等因素。高級氧化技術中尤以光催化分解技術更為令人注目，主要是由於其可以利用天然的光源去除危害性有機物，且催化劑可以連續使用並且價格不高，相對於各類高級氧化法可能成為成本最為低廉的處理技術。各類型之高級氧化技術主要是利用氫氧自由基的高氧化性對於有機物的直接氧化分解，近年來研究成果已經相當豐富，然欲將這些研究成果實際應用於各類水質處理的實務上，尚有待進一步的詳細探討。本研究係考慮於實際水質處理中，水中各類常見金屬離子可能對於光催化二氧化鈦分解有機物反應所造成之影響，並研究當水中存在何種金屬離子時對於光催化分解技術具有處理效率之加成或減緩作用，以推測水質適於或不適於光催化分解技術。研究中將個別模擬水體中常見金屬離子濃度，對於危害性有機物於光催化分解反應中之影響，並改變各種控制因子探討離子與溫度、酸鹼度、及濃度之間的影響，並對於反應之中間產物予以鑑別，探討各類離子對於反應途徑之作用效能。由以上的研究，預期可以了解一般水中常見金屬離子對於數種高級氧化的影響及反應機制，於應用上有利於將光催化法推廣至實廠運作，減少先期模廠操作時間及操作條件設定推估，於學術上，對於金屬離子影響光催化反應機制的了解，有助於光催化法反應器設計，及建立有害廢棄物處理新技術。