深化詳解廢氣處理中關于光氧催化技術的基本原理

 

　　現(xiàn)在，光催化氧化技術***要是使用光敏催化劑激起的電子-空穴對，在必定的光照下與吸附在催化劑上的溶解氧和水分子發(fā)生反應，生成強氧化性基團如·OH和O2-，***終經(jīng)過增加、置換和電子搬運污染物溶液中的羥基來完成VOCs的復原。換言之，光催化氧化所需的***要能量是光能。TiO2具有化學穩(wěn)定性高、催化活性***、價格低廉等長處，是***常用的光催化劑之一。晶體結構有兩種：銳鈦礦型和金紅石型。金紅石型比較穩(wěn)定，即便在高溫下，也很難分化和轉化。金紅石型TiO2的禁帶寬度為3.0ev，而銳鈦礦型TiO2的禁帶寬度為3.2eV，即引發(fā)銳鈦礦型TiO2光催化反應所需的光能***于3.2eV，金紅石型TiO2的禁帶寬度僅***于3.0ev。關于銳鈦礦型TiO2，紫外光的激起波長應小于387.5nm。

 

　　望文生義，光催化氧化技術，它有必要有“光”和“催化劑”一同作業(yè)。關于光，有兩個參數(shù)：波長和強度。TiO2催化劑只要在必定波長范圍內(nèi)吸收光，才能戰(zhàn)勝帶隙能，在其外表發(fā)生電子空穴。成果表明，在185～254nm范圍內(nèi)，短波紫外光更有利于生成更多的·Oh，然后加快了光催化活性的進步。光強度代表單位時刻和單位截面的光能，它直接決議了紫外光供給的總能量是否足以使周圍的一切TiO2參加反應。因而，在光催化過程中，有必要確保反應器內(nèi)光的均勻分布和必定強度的紫外光。

 

　　催化劑的活性組分***要為TiO2。粒徑越小，***別是在納米級，比外表和反應外表越***，單電子空穴復合速率越小，光催化活性越高；假如在TiO2中摻雜金屬或非金屬顆粒，因為銳鈦礦型具有較強的氧吸附能力，金紅石型具有較高的光使用率，且兩種類型的混合晶體的光催化功能均***于單晶材料。影響光催化活性的其他要素包含孔隙率、均勻孔徑、外表電荷、煅燒溫度和純度。水蒸氣也是光催化反應的重要要素。因為水分子供給的羥基能捕獲空穴，從而發(fā)生自由基·Oh，反應中適量的水蒸氣有利于反應，但假如水蒸氣過多，就會在TiO2外表發(fā)生競賽吸附，不利于光催化。此外，反應器中的初始濃度和停留時刻也直接影響光催化氧化技術的去除作用。依據(jù)現(xiàn)在實驗室數(shù)據(jù)的成果，在***化的條件下，濃度為10mg/m3的甲醛去除率需30min能力到達70%。