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齊齊哈爾/佳木斯光氧催化廢氣處理廠家介紹技術(shù)原理

發(fā)布于:2021年11月09日 來源:wzbailong.cn
[摘要]光氧催化廢氣處理技術(shù)原理是近期很多好朋友會(huì)問到我們小編的一個(gè)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(shù)原理。大家如果感興趣可以收藏本篇文章抽時(shí)間詳細(xì)閱讀閱讀。那接下來跟隨小編了解一下這篇文章吧!
光氧催化廢氣處理技術(shù)原理是近期很多好朋友會(huì)問到我們小編的一個(gè)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(shù)原理。大家如果感興趣可以收藏本篇文章抽時(shí)間詳細(xì)閱讀閱讀。那接下來跟隨小編了解一下這篇文章吧!
光氧催化技術(shù),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(duì),與吸附在催化劑面積的溶解氧和水分子等發(fā)生作用,進(jìn)而產(chǎn)生˙OH與˙O2-等強(qiáng)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(shí)現(xiàn)VOCs的降解。說白了,光催化氧化反應(yīng)所需的能量主要來源光照能量。
TiO2具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和催化活性,且價(jià)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(duì)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(jìn)行光催化反應(yīng)所需的光能量需大于3.2eV,金紅石型TiO2僅需大于3.0eV。對(duì)于銳鈦礦型TiO2,紫外光的激發(fā)波長(zhǎng)需要小于387.5nm。
顧名思義,光氧催化技術(shù),那肯定得有“光”和“催化劑”共同作用才行。
對(duì)于光,有兩個(gè)參數(shù):波長(zhǎng)與光強(qiáng)。只有吸收了一定波長(zhǎng)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(huì)產(chǎn)生電子-空穴。研究結(jié)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,從而加快光催化反應(yīng)活性。而表示單位時(shí)間內(nèi)、通過單位橫截面光能大小的光強(qiáng),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(yīng)中來。所以,光催化過程中要保證反應(yīng)器內(nèi)布光均勻且紫外光達(dá)到一定強(qiáng)度。
對(duì)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(jí),比表面與反應(yīng)面就越大,電子-空穴的簡(jiǎn)單復(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,還可拓展其可接受的光照射響應(yīng)范圍;因?yàn)殇J鈦礦型具有強(qiáng)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(yīng)不可忽視的因素。因?yàn)樗肿犹峁┝丝煞@空穴的羥基,進(jìn)而產(chǎn)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,但如果水蒸氣過多,會(huì)在TiO2表面產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)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)的去除效果。從目前的實(shí)驗(yàn)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(dá)到70%的去除效率。歡迎大家觀看本期的內(nèi)容。