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光氧催化廢氣處理成套設(shè)備技術(shù)目前是在光化學(xué)氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,該光化學(xué)技術(shù)是在可見光或紫外光作用下然后在氧化降解有機(jī)污染物的反應(yīng)的過程??墒?,因?yàn)榉磻?yīng)條件的限制,光化學(xué)氧化降解通常是不夠徹底的,而且極其容易產(chǎn)生許多芳香族的有機(jī)中間體,這就成為了光化學(xué)氧化所需要克服的問題。然后在通過與光催化氧化劑的結(jié)合,就可以大大的提高光化學(xué)氧的效率。
根據(jù)光催化氧化劑的用途,可分為均相光催化氧化和非均相光催化氧化。
均相光催化降解以Fe2+或Fe3+和H2O2為介質(zhì),然后在通過光助Fenton反應(yīng)生成羥基自由基降來解污染物。光氧催化廢氣處理成套設(shè)備的紫外光完全能夠改善氧化反應(yīng)的效果,這是一種非常有效的催化劑。紫外線/臭氧(UV/03)組合可以加快臭氧的分解速度,就增加了羥基自由基的生成速度,促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)形成大量活性分子,從而可以很好的提高難降解有機(jī)污染物的處理效率。
非均相光催化降解是指一些具有能帶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光催化劑,如TiO2、ZnO、CdS、WO3、SrTiO3、Fe2O3等,在光的照射下,可誘導(dǎo)產(chǎn)生羥基自由基。在水溶液中,水分子在半導(dǎo)體光催化劑的作用下就會產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基,可氧化分解各種有機(jī)物。將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在持久性的有機(jī)污染物處理就可以取得良好的效果,然而并不是所有的半導(dǎo)體材料都可以用作這項(xiàng)技術(shù)的催化劑。例如比如,CdS是一種高活性的半導(dǎo)體光催化劑,但它容易發(fā)生光陽極腐蝕,因此在實(shí)際處理技術(shù)中并不實(shí)用。然而,TiO2的可用波長高達(dá)387.5nm,價格便宜,在大多數(shù)條件下不溶,耐光無毒,因此TiO2得到了廣泛的應(yīng)用。
下面在來分析光氧催化廢氣處理成套設(shè)備的應(yīng)用價值。
?。?)光氧催化廢氣處理成套設(shè)備適用于在室溫下將惡臭廢氣完全氧化成無毒無害物質(zhì),適用于高濃度、大氣量、穩(wěn)定性強(qiáng)的有毒有害氣體的有關(guān)廢氣處理。(2)光氧催化廢氣處理成套設(shè)備可以有效的徹底凈化:空氣中的惡臭廢氣可以通過光氧催化直接氧化為無毒無害物質(zhì),不會產(chǎn)生第二次污染。(3)綠色能源:光催化利用人造紫外線燈產(chǎn)生的真空波紫外光來作為能量,可以激活光催化劑,然后驅(qū)動氧化還原反應(yīng)。在此之外,光氧催化廢氣處理成套設(shè)備在反應(yīng)過程中不消耗光催化劑。利用空氣中的氧氣作為氧化劑,有效降解有毒有害的惡臭廢氣,已成為光催化節(jié)能的最大特點(diǎn)。(4)光氧催化廢氣處理成套設(shè)備具有強(qiáng)氧化性:在半導(dǎo)體光氧化催化具有強(qiáng)氧化性的特點(diǎn),就能有效分解一些不易被臭氧氧化的有機(jī)物,如CHCl3、四氯化碳、六氯苯等,對難降解的有機(jī)物具有特殊的意義。光氧化的有效氧化劑是羥基自由基(OH-)和超氧自由基(O2-,0-),它們的氧化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于普通臭氧、過氧化氫和K2MnO4。(5)光氧催化廢氣處理成套設(shè)備的廣譜性能:光氧催化對從碳?xì)浠衔锏紧人岬榷喾N有機(jī)化合物有效,甚至?xí)u代烴、染料、含氮有機(jī)化合物和有機(jī)磷農(nóng)藥等原子有機(jī)化合物也有效。經(jīng)過一段時間的反應(yīng),可以完全純化。(6)壽命長:理論上,光氧化催化劑的壽命是無限的,因此無需更換。