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多相光催化技术是目前最具有发展前景的水处理技术之一,其原理是光催化剂在光辐照下产生羟基自由基、超氧自由基等具有强氧化性的活性物种,从而降解各种有机污染物、灭活病原微生物、处理药剂废水等。但该技术存在催化剂回收难、后续处理困难等问题。 通过光催化技术与膜技术耦合而发展起的光催化膜反应器( PMRs) 将有效解决上述问题。 PMRs通过膜技术,使光催化剂限制在反应环境中,实现工艺的连续运行;同时从反应环境中分离出光催化剂,进而回收并重复利用光催化剂。 相比传统光催化反应器,为了保证出水水质,必须构建絮凝-沉淀等装置从出水中去除光催化剂,光催化膜反应器更节省空间和能源。 光催化膜反应器类型包括固定型和悬浮型。 固定型光催化膜反应器解决了由光催化剂粉末粒径较小而引起的问题,但光催化剂分布具有的一维特性会导致传质受阻,并且降低其比表面积和反应活性,从而使光催化效率大大降低。 因此,目前应用最为广泛的是悬浮型光催化膜反应器。 近年来,针对光催化剂的修饰及改性已有许多研究成果,均可提高催化剂的比表面积、反应速率、机械强度以及降低带隙能等。 此外,改性复合膜的生产工艺也逐渐成熟,可生产具有高通量、高比表面积、物理化学稳定性较好的膜组件,但如何将优良的催化剂与膜组件结合起来达到最佳的处理效率以及实现工业化应用的研究还很少,未来还需要更长的路要走。