光氧催化廢氣處理技術(shù)原理

 

今日廢氣處理設(shè)備廠家來給我們介紹光氧催化廢氣處理技術(shù)的原理。

 

光氧催化技術(shù)，***要使用光敏催化劑在必定量的光照耀下激起發(fā)生的電子-空穴對(duì)，與吸附在催化劑面積的溶解氧和水分子等發(fā)生作用，然后發(fā)生˙OH與˙O2-等強(qiáng)氧化性自由基，再經(jīng)過與污染物的羥基加和、替代、電子搬運(yùn)等方法礦化，終究完成VOCs的降解。說白了，光催化氧化反應(yīng)所需的能量***要來歷光照能量。

 

TiO2具有較高的化學(xué)安穩(wěn)性和催化活性，且價(jià)廉無毒，所以是現(xiàn)在***常用的光催化劑之一。其常用的晶型結(jié)構(gòu)有2種：銳鈦礦型和金紅石型。金紅石型相對(duì)更安穩(wěn)，即便在高溫的情況下也難以發(fā)生分化和轉(zhuǎn)化。而且金紅石型TiO2的禁帶寬度為3.0eV，而銳鈦礦型TiO2的禁帶寬度是3.2eV，也就是說，引發(fā)銳鈦礦型TiO2進(jìn)行光催化反應(yīng)所需的光能量需***于3.2eV，金紅石型TiO2僅需***于3.0eV。關(guān)于銳鈦礦型TiO2，紫外光的激起波長(zhǎng)需求小于387.5nm。

 

望文生義，光氧催化技術(shù)，那必定得有“光”和“催化劑”一起作用才行。

 

關(guān)于光，有兩個(gè)參數(shù)：波長(zhǎng)與光強(qiáng)。只要吸收了必定波長(zhǎng)規(guī)模內(nèi)的光，TiO2催化劑才能夠戰(zhàn)勝其禁帶的能量，在其外表會(huì)發(fā)生電子-空穴。研討成果表明，短波長(zhǎng)的紫外光，尤其是在185~254nm，更有利于生成更多的˙OH，然后加速光催化反應(yīng)活性。而表明單位時(shí)間內(nèi)、經(jīng)過單位橫截面光能巨細(xì)的光強(qiáng)，直接決議了紫外光所供給的總能量是否足以使周圍的TiO2悉數(shù)參加到反應(yīng)中來。所以，光催化過程中要確保反應(yīng)器內(nèi)布光均勻且紫外光到達(dá)必定強(qiáng)度。

 

關(guān)于催化劑，其活性組分***要是TiO2。其顆粒粒徑越小，尤其是納米級(jí)，比外表與反應(yīng)面就越***，電子-空穴的簡(jiǎn)略復(fù)合率就小，光催化活性也就高；若在TiO2中摻雜金屬或非金屬粒子，還可拓寬其可接受的光照耀呼應(yīng)規(guī)模；由于銳鈦礦型具有強(qiáng)吸附氧氣才能，金紅石型具有較高的光使用率，二者的混晶型物質(zhì)在光催化功能方面的體現(xiàn)要比單一晶型物質(zhì)要***。其它影響光催化活性的要素還包含，孔隙率、均勻孔徑、外表電荷、焙燒溫度、純度等。

 

水蒸氣也是在光催化反應(yīng)不行忽視的要素。由于水分子供給了可抓獲空穴的羥基，然后發(fā)生自由基˙OH，反應(yīng)中適量的水蒸氣有利于反應(yīng)的進(jìn)行，但假如水蒸氣過多，會(huì)在TiO2外表發(fā)生競(jìng)賽吸附，反而不利于光催化的進(jìn)行。

 

此外，廢氣的初始濃度和在反應(yīng)器內(nèi)部的停留時(shí)間，也直接影響光氧催化技術(shù)的去除作用。從現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)成果看，在各條件***化后的情況下，處理濃度10mg/m3的甲醛需要30min才能到達(dá)70%的去除功率。