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          催化燃燒設備:光催化如何進行VOCs降解?

          發布時間:2019-08-09

          催化燃燒設備中光催化劑是指價帶電子在一定能量光子的激發下發生轉變,產生光生電子和空穴。光生空穴與空氣中的水分子反應生成羥基自由基,而光生電子與空氣中的氧反應生成氧負離子。羥基和氧陰離子具有較高的氧化還原電位,特別是羥基的氧化還原電位可以達到2.8EV。一般有機物可分解為二氧化碳和水,含氯有機物可分解為二氧化碳、水和氯化氫。納米二氧化鈦光催化劑以其無與倫比的速度、無選擇性、完全降解、化學穩定性好、價格低廉、無毒性等優點,在有機廢水和工業VOCS廢水處理中得到了應用。

          自從二氧化鈦能夠作為光催化材料降解三氯乙烯被發現以來,越來越多的研究人員開開始對VOCs氣體進行研究,發現了光催化可以對各種有機污染物進行處理凈化。

          催化燃燒設備光催化原理.jpg

          在相同的試驗條件下,大多數VOCs氣體在400~600 ppm的VOCs濃度范圍內具有較高的轉化率。然而,異丙基苯、三氯乙烷、Pyridine和四氯化碳的光催化降解是不明顯的。

          隨著系列VOCs氣體測試時間的延長,光催化劑的催化效果并未發生變化,即光催化劑在過程中不會失去活性。然而,人們強調,隨著試驗時間的延長,甲苯的轉化率降低了20.9%,這是由于光催化劑的失活以及在光催化劑表面形成苯甲醛、苯甲酸、甲苯苯甲酸等中間產物所致。

          同時還發現,當O2濃度不足時,90 min輻照后甲醇轉化率下降到10%,而當O2存在時,甲醇轉化率保持在98%,甲醇的降解效率與O2濃度密切相關。

          此外,在相對濕度較低的條件下,在紫外光照射一段時間后,光催化劑的光催化降解效率顯著降低。其原因是羥基自由基在非均相反應中不斷消耗,需要大量的水來補充羥基自由基的持續消耗。

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