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光催化技术对VOCs的降解起到哪些作用?

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发布时间 : 2019-04-16

光催化剂是指在一定能量光子激起下价带电子发作跃迁,产生光生电子和空穴,光生空穴与空气中的水分子反响生成羟基自在基,而光生电子与空气中的氧反响生成氧负离子。羟基自在基和氧负离子均具有较高的氧化复原电位,特别是羟基自在基的氧化复原电位可达2.8eV,可将普通有机物合成为二氧化碳和水,将含氯的有机物合成成二氧化碳、水和氯化氢。由于纳米TiO2光催化剂具有生物降解无可比较的速度快、无选择性、降解完整,并且具有良好的化学稳定性、价钱低和无毒等特性,曾经应用在有机废水和工业VOCs废气处置范畴。
自从Dibble和Raupp最先研讨二氧化钛光催化资料降解三氯乙烯开端,许多科研工作者在降解VOCs气体方面停止了大量的研讨,并且曾经证明:光催化技术可以处置一系列的有机污染物,包括烷烃、有机醇、芳香烃、含氯碳氢化合物等。华钛高科引见局部重要的光催化实验结果与广阔光催化资料研发人员和工程技术人员互相学习与交流。

   系列VOCs在相同测试条件下(即催化剂自身的性质相同,包括相同的二氧化钛粒径尺寸、晶相、比外表积等;测试安装及测试条件相同,包括均运用254nm紫外灯,相同气体流速、相对湿度、氧含量、30min后的稳态测试条件等)。

VOC废气治理设备

从表1VOCs浓度和转化率数据可知:在相同测试条件下,在VOCs浓度400-600ppm区间内,大多数VOCs气体具有较高转化率。但是,光催化降解异丙基苯、三氯乙烷、吡啶和四氯化碳的效率是不明显的。
随着系列VOCs气体测试时间延长,光催化剂的降解效率均没有发现明显的降落,阐明光催化资料在运用过程中没有失活。但特别强调的是,随着测试时间的延长,甲苯的转化率降低为20.9%,缘由在于光催化剂失活,失活缘由在于光催化剂外表生成中间产物苯甲醛、苯甲酸和甲苯基苯甲酸等。
同时也发现,当O2浓度缺乏时,甲醇的转化率在90min映照后降低到10%;而当O2存在时,甲醇的转化率不断坚持在98%,所以甲醇的降解效率与O2浓度有很大的关系。
此外,光催化剂在相对湿度较低的状况下,紫外灯光照一段时间光催化降解效率显著降低,缘由在于羟基自在基在非均相反响中不时被耗费,需求大量的水补充羟基自在基的不时耗费。
总之,由于VOCs气体自身性质的差别,在运用光催化对其停止光催化降解时其处置效果也有着很大的差别。另外,对采用光催化技术对VOCs气体停止处置时,也应该关注光催化设备的配置,包括光催化剂自身的性质、紫外灯的阵列、湿度、温度及氧气浓度的控制等。
依据近年来华钛高科在VOCs管理方面的经历,催化剂自身的性质是至关重要的。催化剂的性质除了影响光催化降解效率外,还会影响光催化反响机理,如上面所提到甲苯在光催化过程中的中间产物不会呈现在公司消费的光催化板上,公司的光催化板不会失火并且可耐久有效。 
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