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查看更多>齊齊哈爾/佳木斯光氧催化廢氣處理廠家介紹技術原理
發(fā)布于：2021年11月09日
來源：www.tbha.com.cn
[摘要]光氧催化廢氣處理技術原理是近期很多好朋友會問到我們小編的一個常見問題，那小編話不多說直奔主題：講述一下光氧催化廢氣處理技術原理。大家如果感興趣可以收藏本篇文章抽時間詳細閱讀閱讀。那接下來跟隨小編了解一下這篇文章吧！
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光氧催化技術，主要利用光敏催化劑在一定量的光照射下激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對，與吸附在催化劑面積的溶解氧和水分子等發(fā)生作用，進而產(chǎn)生˙OH與˙O2-等強氧化性自由基，再通過與污染物的羥基加和、取代、電子轉(zhuǎn)移等方式礦化，實現(xiàn)VOCs的降解。說白了，光催化氧化反應所需的能量主要來源光照能量。
TiO2具有較高的化學穩(wěn)定性和催化活性，且價廉無毒，所以是目前最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。金紅石型相對更穩(wěn)定，即使在高溫的情況下也難以發(fā)生分解和轉(zhuǎn)化。并且金紅石型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進行光催化反應所需的光能量需大于3.2eV，金紅石型TiO2僅需大于3.0eV。對于銳鈦礦型TiO2，紫外光的激發(fā)波長需要小于387.5nm。
顧名思義，光氧催化技術，那肯定得有“光”和“催化劑”共同作用才行。
對于光，有兩個參數(shù)：波長與光強。只有吸收了一定波長范圍內(nèi)的光，TiO2催化劑才可以克服其禁帶的能量，在其表面會產(chǎn)生電子-空穴。研究結(jié)果表明，短波長的紫外光，尤其是在185~254nm，更有利于生成更多的˙OH，從而加快光催化反應活性。而表示單位時間內(nèi)、通過單位橫截面光能大小的光強，直接決定了紫外光所提供的總能量是否足以使周圍的TiO2全部參與到反應中來。所以，光催化過程中要保證反應器內(nèi)布光均勻且紫外光達到一定強度。
對于催化劑，其活性組分主要是TiO2。其顆粒粒徑越小，尤其是納米級，比表面與反應面就越大，電子-空穴的簡單復合率就小，光催化活性也就高；若在TiO2中摻雜金屬或非金屬粒子，還可拓展其可接受的光照射響應范圍；因為銳鈦礦型具有強吸附氧氣能力，金紅石型具有較高的光利用率，二者的混晶型物質(zhì)在光催化性能方面的表現(xiàn)要比單一晶型物質(zhì)要好。其它影響光催化活性的因素還包括，孔隙率、平均孔徑、表面電荷、焙燒溫度、純度等。
水蒸氣也是在光催化反應不可忽視的因素。因為水分子提供了可俘獲空穴的羥基，進而產(chǎn)生自由基˙OH，反應中適量的水蒸氣有利于反應的進行，但如果水蒸氣過多，會在TiO2表面產(chǎn)生競爭吸附，反而不利于光催化的進行。
此外，廢氣的初始濃度和在反應器內(nèi)部的停留時間，也直接影響光氧催化技術的去除效果。從目前的實驗室數(shù)據(jù)結(jié)果看，在各條件優(yōu)化后的情況下，處理濃度10mg/m3的甲醛尚需30min才能達到70%的去除效率。歡迎大家觀看本期的內(nèi)容。
TiO2具有較高的化學穩(wěn)定性和催化活性，且價廉無毒，所以是目前最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。金紅石型相對更穩(wěn)定，即使在高溫的情況下也難以發(fā)生分解和轉(zhuǎn)化。并且金紅石型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進行光催化反應所需的光能量需大于3.2eV，金紅石型TiO2僅需大于3.0eV。對于銳鈦礦型TiO2，紫外光的激發(fā)波長需要小于387.5nm。
顧名思義，光氧催化技術，那肯定得有“光”和“催化劑”共同作用才行。
對于光，有兩個參數(shù)：波長與光強。只有吸收了一定波長范圍內(nèi)的光，TiO2催化劑才可以克服其禁帶的能量，在其表面會產(chǎn)生電子-空穴。研究結(jié)果表明，短波長的紫外光，尤其是在185~254nm，更有利于生成更多的˙OH，從而加快光催化反應活性。而表示單位時間內(nèi)、通過單位橫截面光能大小的光強，直接決定了紫外光所提供的總能量是否足以使周圍的TiO2全部參與到反應中來。所以，光催化過程中要保證反應器內(nèi)布光均勻且紫外光達到一定強度。
對于催化劑，其活性組分主要是TiO2。其顆粒粒徑越小，尤其是納米級，比表面與反應面就越大，電子-空穴的簡單復合率就小，光催化活性也就高；若在TiO2中摻雜金屬或非金屬粒子，還可拓展其可接受的光照射響應范圍；因為銳鈦礦型具有強吸附氧氣能力，金紅石型具有較高的光利用率，二者的混晶型物質(zhì)在光催化性能方面的表現(xiàn)要比單一晶型物質(zhì)要好。其它影響光催化活性的因素還包括，孔隙率、平均孔徑、表面電荷、焙燒溫度、純度等。
水蒸氣也是在光催化反應不可忽視的因素。因為水分子提供了可俘獲空穴的羥基，進而產(chǎn)生自由基˙OH，反應中適量的水蒸氣有利于反應的進行，但如果水蒸氣過多，會在TiO2表面產(chǎn)生競爭吸附，反而不利于光催化的進行。