光催化技术是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原反应能力,进而可以去除空气中的污染物。光催化是以光为能量激活催化剂,氧化反应在常温下就能进行。
光催化在工程中也长被叫做光触媒,从这个名称大家应该就是了,其实光催化(光触媒)是一种催化剂,其本质多为N型半导体材料,通风工程中通常会使用TiO2、ZnO2、CdS、WO3、SnO2、Fe3O4等。
其中TiO2使用最为常见,其常温下是白色固体或粉末状。之所以TiO2最受欢迎和重视,主要原因是它的活性高,稳定性好,对人体没有伤害。
在电子领域,光催化剂几乎对所有的污染物都具有治理能力,可以有效的分解室内空气中的有机污染物,氧化去除空气中的氮氧化合物、硫化物以及各种臭气,而且还能够灭菌消毒,在室内空气净化方面也有着广阔的前景与未来。
光催化剂的半导体材料,其粒子中会含有能带结构,其通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空高能导带构成,彼此之间被禁带分开。其使用过程是,用能量等于或大于禁带宽度的光照射半导体,其价带上的电子会被激发,越过禁带进入导带,同时在价带导航产生相应的空穴。
与金属导体不同的是,半导体的能带间缺少连续区域,受到光激发产生的导带电子(光致电子)和价带空穴(光致空穴)在复合之前有足够的寿命。
由于光致空穴有很强的得电子能力,所以可以夺取粒子表面的有机物或体系中的电子,这样就可以使原本不吸收光的物质被活化而氧化。同样光致电子具有很强的还原性,可以使半导体表面的电子受体被还原。
这样光致电子和光致空穴一旦分离开,并迁移到粒子表面的不同位置,就可能参与到氧化还原反应,这样就实现了对一些污染物的降解处理。
例如上面提到的TiO2物质,其采用波长为300-400nm的紫外线照射时,受到激发,会产生超强还原能力的光致电子和超强氧化能力的光致空穴,它们与周围的水蒸气反应后生成活性氧和氢氧自由基,它们能将空气中的甲醛、苯、氨气、硫化物等有害物质氧化分解成为二氧化碳和水,这样就从根本上消除了室内空气污染物对于人体健康的危害。
需要注意的是,空调工程中经常存在各种病毒。采用光催化分解法,还可以迅速有效的分解构成细菌的有机物杀灭细菌,此外其还可以抑制细菌发育,讲解细菌死亡后释放出的有毒复合物。研究表明无论是从降低微生物数量,还是从杀菌效果的彻底性,光催化杀菌的效果远比单独采用紫外光杀菌技术要好的多。
随着科学的不断进步,作者知道近年来已经有很多关于纯纳米光为媒介的光催化技术了,居然说其杀菌效果要远高于普通的紫外光,感兴趣的朋友可以查阅一下相关资料。关于废气净化处理-光催化分解法的内容就为大家讲述到此,大家如果还想要了解更多的暖通行业知识,可以点击下面的搜索框进行检索。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳光催化氧化技术处理废气工艺技术的论述,供大家学习和参考
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