Обзор фотокатализаторов на основе диоксида титана (TiO2) для очистки попутно добываемой нефтепромысловой воды

Попутно добываемая нефтепромысловая вода (OPW) стала серьезной экологической проблемой из-за высокой концентрации растворенных органических загрязнителей, которые могут вызывать биоаккумуляцию, обладать высокой токсичностью, устойчивостью к биоразложению и канцерогенностью, а также подавлять репродуктивную функцию, эндокринные и неэндокринные системы водных организмов. Фотодеградация с использованием фотокатализаторов рассматривается как перспективная технология устойчивого удаления загрязнителей из OPW, поскольку не требует добавления дополнительных химических веществ и приводит к образованию безвредных соединений в результате фотодеградации загрязнителей. Диоксид титана (TiO2) привлек значительное внимание как перспективный фотокатализатор благодаря своим преимуществам по сравнению с другими фотокатализаторами, включая превосходные оптические и электронные свойства, высокую химическую стабильность, низкую стоимость, нетоксичность и экологичность. Однако фотоактивность TiO2 по-прежнему ограничена его широкой запрещенной зоной и низким квантовым выходом. Поэтому методы модификации TiO2 могут улучшить его фотокаталитические свойства, потенциально усиливая перенос носителей заряда, подавляя рекомбинацию электронов и дырок и повышая чувствительность к видимому свету. В настоящем обзоре представлены несколько подходов к модификации TiO2. Рассмотрены улучшенные фотокаталитические характеристики модифицированного TiO2 при очистке OPW, а также исследована его стабильность. Обсуждаются перспективы и проблемы дальнейшей разработки модифицированных фотокатализаторов на основе TiO2.