کاربرد مواد فوتوکاتالیستی در تصفیه آب به عنوان یک روش نوین و مبتنی بر فناوری نانو، روز به روز در حال گسترش است. این مواد با خاصیت فوتوکاتالیستی خود قادرند آلایندههای موجود در آب را با استفاده از انرژی نور خورشید تجزیه کرده و به مواد بیخطر تبدیل کنند. از جمله مهم‌ترین کاربردهای این مواد می‌توان به حذف آلایندههای آلی مانند رنگ‌ها، آفت‌کش‌ها و ترکیبات دارویی از آب اشاره کرد. همچنین کاربرد مواد فوتوکاتالیستی در تصفیه آب شامل حذف فلزات سنگین، باکتری‌ها و ویروس‌ها نیز می‌شود. این روش به دلیل کارایی بالا، مصرف انرژی پایین و دوستدار محیط زیست بودن، به عنوان یک روش امیدبخش در تصفیه آب و فاضلاب مطرح است.
انواع فوتوکاتالیست در تصفیه آب به طور کلی به دو دسته همگن و ناهمگن تقسیم می‌شوند. “مواد فوتوکاتالیستی در تصفیه آب” از نوع همگن، مانند ترکیبات آلی و معدنی محلول در آب، به دلیل تماس مستقیم با آلایندهها دارای راندمان بالایی هستند، اما جداسازی آنها پس از تصفیه آب دشوار است. (به همین دلیل، استفاده از آنها در دستگاه تصفیه آب صنعتی با چالش‌هایی همراه است). در مقابل، انواع فوتوکاتالیست در تصفیه آب از نوع ناهمگن، مانند اکسیدهای فلزی نیمه‌رسانا مانند دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2) و اکسید روی (ZnO)، به صورت معلق در آب استفاده می‌شوند و پس از تصفیه قابل بازیابی و استفاده مجدد هستند. با این حال، راندمان آنها به دلیل تماس کمتر با آلایندهها ممکن است کمی پایین‌تر باشد. انتخاب نوع فوتوکاتالیست به عوامل مختلفی مانند نوع آلاینده، منبع نور و هزینه بستگی دارد.
مزایای استفاده از فوتوکاتالیست در تصفیه آب در مقایسه با روشهای سنتی بسیار قابل توجه است و به همین دلیل این روش به عنوان یکی از گزینه‌های مناسب برای رسیدن به بهترین فرایند تصفیه آب در آینده مطرح است و مزایای بسیار زیادی این روش دارد.
مزایای استفاده از فوتوکاتالیست در تصفیه آب شامل حذف طیف وسیعی از آلایندهها از جمله آلایندههای آلی، فلزات سنگین، باکتری‌ها و ویروس‌ها می‌شود. این مواد قادرند آلایندهها را به طور کامل تجزیه کرده و به مواد بیخطر مانند آب و دی‌اکسید کربن تبدیل کنند.
مواد فوتوکاتالیستی در تصفیه آب دارای کارایی بسیار بالایی در حذف آلایندهها هستند. این مواد حتی در غلظت‌های پایین نیز می‌توانند بخش قابل توجهی از آلایندهها را حذف کنند.
استفاده از مواد فوتوکاتالیستی در تصفیه آب در درازمدت مقرون به صرفه است زیرا این مواد قابل بازیابی و استفاده مجدد هستند. همچنین، استفاده از انرژی نور خورشید نیز به کاهش هزینه‌های تصفیه آب کمک میکند.
معایب فوتوکاتالیست در تصفیه آب نیز مانند هر فناوری دیگری، در کنار مزایای فراوان، وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند. اگرچه مواد فوتوکاتالیست در تصفیه آب به عنوان یک روش نوین و امیدبخش مطرح هستند، اما هنوز به طور کامل بهینه نشده‌اند و با چالش‌هایی روبرو هستند.
فوتوکاتالیست در تصفیه آب در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد و به دلیل مزایای منحصربه‌فرد خود، به عنوان یک روش موثر و اقتصادی برای حذف آلایندهها از آب و فاضلاب صنعتی مطرح است.
| صنعت | کاربرد فوتوکاتالیست |
| نساجی | حذف رنگ‌ها و آلایندههای آلی |
| داروسازی | حذف ترکیبات دارویی و آنتی‌بیوتیک‌ها |
| غذایی | حذف آلایندههای آلی و میکروارگانیسم‌ها |
| کاغذ و خمیر | حذف لیگنین و سایر آلایندههای آلی |
| پتروشیمی | حذف ترکیبات آلی و فلزات سنگین |
