應用領域 | 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產業(yè) |
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光化學及光催化氧化法是研究較多的一項高級氧化技術。所謂光催化反應,就是在光的作用下進行的化學反應。光化學反應需要分子吸收特定波長的電磁輻射,受激產生分子激發(fā)態(tài),然后會發(fā)生化學反應生成新的物質,或者變成引發(fā)熱反應的中間化學產物。光化學反應的活化能來源于光子的能量,在太陽能的利用中光電轉化以及光化學轉化一直是十分活躍的研究領域。
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更新時間:2020-08-20 11:33:45瀏覽次數(shù):541
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南京光催化氧化處理廢氣設備
光催化劑的種類其實很多,包括二氧化鈦,氧化鋅,氧化錫,二氧化鋯,硫化鎘等多種氧化物硫化物半導體,另外還有部分銀鹽,卟啉一等也有催化效應,但他們基本都有一個缺點-----存在損耗,即反應前和反應后其本身會出現(xiàn)消耗,而且它們大部分對人體都有一定的毒性。所以,21世紀所知的應用價值的光催化材料,就是二氧化鈦。
*,初的地球環(huán)境不適合生物生存,后來光合細菌和植物開始用光合作用,用葉綠素作為催化劑,將無機物轉化為有機物,它們花了近30億年才結束了地球的惡劣環(huán)境,創(chuàng)造了地球生物發(fā)展的溫床。而我們的光催化反應則將這個反應反過來了,即催化劑在光的作用下,將有機物轉化成了無機物,這對補完自然界的物質循環(huán)過程具有巨大的意義。
那么,光催化的微觀反應是什么樣的呢?通俗的說,二氧化鈦粒子本身是很穩(wěn)定的存在,但是它吸收了紫外光的能量以后,就開始變得“興奮”起來,把自己身上的電子到處亂扔,于是,它拋出的電子和自身空出的“電位”就變成了撕扯有機物大分子的“刀”,而當能量減弱以后,二氧化鈦粒子就需要“歇會”了,它扔出去的電子也全部跑了回來,和空出的電位結合,于是,二氧化鈦粒子在不消耗自己的情況下,將有機物降解了,這個過程很復雜,但終的產物是二氧化碳和水。
光催化的原理:
是利用光來激發(fā)二氧化鈦等化合物半導體,利用它們產生的和來參加氧化—還原反應。 當能量大于或等于能隙的光照射到半導體納米粒子上時,其價帶中的電子將被激發(fā)躍遷到導帶,在價帶上留下相對穩(wěn)定的空穴,從而形成電子—空穴對。由于納米材料中存在大量的缺陷和懸鍵,這些缺陷和懸鍵能俘獲電子或空穴并阻止電子和空穴的重新復合。這些被俘獲的電子和空穴分別擴散到微粒的表面,從而產生了強烈的氧化還原勢。
南京光催化氧化處理廢氣設備
光催化氧化的特點:
(1)光催化氧化適合在常溫下將廢臭氣體*氧化成無毒無害的物質,適合處理高濃度、氣量大、穩(wěn)定性強的有毒有害氣體的廢氣處理。
(2)有效凈化*:
通過光催化氧化可直接將空氣中的廢臭氣體*氧化成無毒無害的物質,不留任何二次污染,
(3)綠色能源:
光催化氧化利用人工紫外線燈管產生的真空波紫外光作為能源來活化光催化劑,驅動氧化—還原反應,而且光催化劑在反應過程中并不消耗,利用空氣中的氧作為氧化劑,有效地降解有毒有害廢臭氣體成為光催化節(jié)約能源的大特點。
(4)氧化性強:
半導體光催化具有氧化性強的特點,對臭氧難以氧化的某些有機物如三氯甲烷、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解,所以對難以降解的有機物具有特別意義,光催化的有效氧化劑是羥基自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、0-),其氧化性高于常見的臭氧、雙氧水、高錳酸鉀、次氯酸等。
(5)廣譜性:
光催化氧化對從烴到羧酸的種類眾多有機物都有效,即使對原子有機物如鹵代烴、染料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑也有很好的去除效果,只要經過一定時間的反應可達到*凈化。
(6)壽命長:在理論上,光催化劑的壽命是無限長的,無需更換.
光催化氧化是在外界可見光的作用下發(fā)生催化作用,以半導體及空氣為催化劑,以光為能量,將有機物降解為CO2和H2O及其它無毒無害成份。本公司利用人工紫外線光波作為能源,配合經我公司特殊處理后活性反應效率的納米TiO2催化劑,廢臭氣體經過處理后可達到凈化的更理想的效果。
在半導體光催化氧化反應中,通過紫外光照射在納米TiO2催化劑上,納米TiO2催化劑吸收光能產生電子躍進和空穴躍進,經過進一步的結合產生電子-空穴對,與廢氣表面吸附的水分(H2O)和氧氣(O2)反應生成氧化性很活波的羥基自由基和超氧離子自由基能夠把各種有機廢氣如烴類、醛類、酚類、醇類、硫醇 類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物以及其它VOC類有機物及無機物在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)以及其它無毒無害物質,經過凈化之后的廢氣分子被活化降解,臭味也同時消失了,起到了廢氣凈化的作用,同時對管道內滋生的細菌病毒都可以有效的去除,由于在光催化氧化反應過程中無 任何添加劑,所以不會產生二次污染,運行成本方面只是用到電能,無需經常更換配件,對于企業(yè)來的使用上是相當?shù)墓?jié)能環(huán)保。