光催化氧化是在外界可見光的作用下發(fā)生催化作用,光催化氧化反應(yīng)是以半導(dǎo)體及空氣為催化劑,以光為能量,將有機物降解為CO2和H2O。本公司采用的半導(dǎo)體是目前反應(yīng)效率最高的納米TiO2光催化劑,經(jīng)蜂窩陶瓷載附特殊處理后使用,達到理想效果.
在光催化氧化反應(yīng)中,通過紫外光照射在納米TiO2光催化劑上產(chǎn)生電子空穴對,與表面吸附的水份(H2O)和氧氣(O2)反應(yīng)生成氧化性很活波的羥基自由基(OH-)和超氧離子自由基(O2-、0-)。能夠把各種廢臭氣體如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物及其它VOC類有機物、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(zhì),同時具有除臭、消毒、殺菌的功效,由于在光催化氧化反應(yīng)過程中無任何添加劑,所以不會產(chǎn)生二次污染。
該設(shè)備核心中的納米光催化觸媒材料(GC-100)是一種吸收光能后,能在其表面產(chǎn)生催化反應(yīng)的物質(zhì),當(dāng)特定納米波長的紫外光照射光催化觸媒材料(GC-100)時,其表面發(fā)生光催化氧化還原反應(yīng)。光催化觸媒材料(GC-100)吸收光子后在其表面產(chǎn)生電子(E—)和空穴(H+),將吸收的光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,即具有光催化作用。
當(dāng)光催化觸媒材料(GC-100)與空氣中的水接觸時,表面就吸附H2O、O2、OH—,H2O、 OH—被空穴(H+)所氧化,O2被電子(E—)還原,反應(yīng)室如下:
H2O+ H+ OH. + H+ O2+ E— O2—.OH—基團的氧化能力較強,使有機物氧化,最終分解為水和CO2。
下面為典型污染物的被該裝備氧化機理。
脂肪族氧化機理:
該裝備中激發(fā)的特定波長紫外光激發(fā)光催化觸媒材料(GC-100)所生成的OH. 具有強氧化作用,將脂肪族氧化為醇,進一步氧化為醛、酸,最后脫羧生成二氧化碳,整個過程可描述如下:
R–CH2 CH3R–CH2 CH2 OH RCH2 CHORCH2 COOHR–CH3 +CO2RCH2 OHRCHOR–COOH
每降解一個碳原子,生成一個CO2,重復(fù)循環(huán),直到脂肪族完全轉(zhuǎn)化為CO2為止。
芳香族氧化機理:
該裝備中激發(fā)的特定波長紫外光激發(fā)催化觸媒材料(GC-100)所生成的OH. 和H+使苯環(huán)羥基化,生成羥基環(huán)已二烯自由基,進而開環(huán)生成已二烯二醛,再按脂肪族氧化途徑降解,生成CO2和水。
無機氣體氧化機理:H2S+O2 2S+SH2O 4NH3+3O2 2N2+6H2O
綜上所述,利用光催化觸媒材料(GC-100)的光化作用,可以使接觸光催化劑的水份、臭氣、細菌、污物等有機成份都被分解,從而具有除臭、抗菌、防污、防霧的功能。
該設(shè)備核心中的納米光催化觸媒材料(GC-100)是一種吸收光能后,能在其表面產(chǎn)生催化反應(yīng)的物質(zhì),其功能類似于植物的葉綠素。當(dāng)特定納米波長的紫外光照射光催化觸媒材料(GC-100)時,其表面發(fā)生光催化氧化還原反應(yīng)。光催化觸媒材料(GC-100)吸收光子后在其表面產(chǎn)生電子(E—)和空穴(H+),將吸收的光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,即具有光催化作用。
當(dāng)光催化觸媒材料(GC-100)與空氣中的水接觸時,表面就吸附H2O、O2、OH—,H2O、 OH—被空穴(H+)所氧化,O2被電子(E—)還原,反應(yīng)室如下:
H2O+ H+ OH. + H+ O2+ E— O2—.OH—基團的氧化能力較強,使有機物氧化,最終分解為水和CO2。
下面為典型污染物的被該裝備氧化機理。
脂肪族氧化機理:
該裝備中激發(fā)的特定波長紫外光激發(fā)光催化觸媒材料(GC-100)所生成的OH. 具有強氧化作用,將脂肪族氧化為醇,進一步氧化為醛、酸,最后脫羧生成二氧化碳,整個過程可描述如下:
R–CH2 CH3R–CH2 CH2 OH RCH2 CHORCH2 COOHR–CH3 +CO2RCH2 OHRCHOR–COOH
每降解一個碳原子,生成一個CO2,重復(fù)循環(huán),直到脂肪族完全轉(zhuǎn)化為CO2為止。
芳香族氧化機理:
該裝備中激發(fā)的特定波長紫外光激發(fā)催化觸媒材料(GC-100)所生成的OH. 和H+使苯環(huán)羥基化,生成羥基環(huán)已二烯自由基,進而開環(huán)生成已二烯二醛,再按脂肪族氧化途徑降解,生成CO2和水。
無機氣體氧化機理:H2S+O2 2S+SH2O 4NH3+3O2 2N2+6H2O
綜上所述,利用光催化觸媒材料(GC-100)的光化作用,可以使接觸光催化劑的水份、臭氣、細菌、污物等有機成份都被分解,從而具有除臭、抗菌、防污、防霧的功能。
設(shè)備可以作為光解氧化除臭設(shè)備、低溫等離子體廢氣凈化設(shè)備的末端配套設(shè)備,也可以作為低濃度廢氣的直接處理設(shè)備,在應(yīng)用于廢氣凈化領(lǐng)域時,每1000m3/h廢氣配置紫外線燈1支;在空氣凈化領(lǐng)域,每4000m3/h廢氣配置紫外線燈1支.