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光催化氧化設(shè)備

光催化氧化設(shè)備

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光催化氧化設(shè)備
       光化學(xué)及光催化氧化法是研究較多的一項(xiàng)高級(jí)氧化技術(shù)。所謂光催化反應(yīng),就是在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)反應(yīng)需要分子吸收特定波長(zhǎng)的電磁輻射,受激產(chǎn)生分子激發(fā)態(tài),然后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì),或者變成引發(fā)熱反應(yīng)的中間化學(xué)產(chǎn)物。光化學(xué)反應(yīng)的活化能來源于光子的能量,在太陽能的利用中光電轉(zhuǎn)化以及光化學(xué)轉(zhuǎn)化一直是十分活躍的研究領(lǐng)域。
       光催化氧化技術(shù)利用光激發(fā)氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結(jié)合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用于處理污水中CCl4、多氯聯(lián)苯等難降解物質(zhì)。另外,在有紫外光的Fenton體系中,紫外光與鐵離子之間存在著協(xié)同效應(yīng),使H2O2分解產(chǎn)生羥基自由基的速率大大加快,促進(jìn)有機(jī)物的氧化去除。
       當(dāng)能量高于半導(dǎo)體禁帶寬度的光子照射半導(dǎo)體時(shí),半導(dǎo)體的價(jià)帶電子發(fā)生帶間躍遷,從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生帶正電荷的光致空穴和帶負(fù)電荷的光生電子。光致空穴的強(qiáng)氧化能力和光生電子的還原能力導(dǎo)致半導(dǎo)體光催化劑引發(fā)一系列光催化反應(yīng)的發(fā)生。

       半導(dǎo)體光催化氧化的羥基自由基反應(yīng)機(jī)理,得到大多數(shù)學(xué)者的認(rèn)同。即當(dāng)TiO2等半導(dǎo)體粒子與水接觸時(shí),半導(dǎo)體表面產(chǎn)生高密度的羥基。由于羥基的氧化電位在半導(dǎo)體的價(jià)帶位置以上,而且又是表面高密度的物種,因此光照射半導(dǎo)體表面產(chǎn)生的空穴首先被表面羥基捕獲,產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基:
       TiO2—hv—e-+TiO2(h+)
       TiO2(h+)+H2O——TiO2+H++·OH
       TiO2(h+)+OH-——TiO2+·OH
當(dāng)有氧分子存在時(shí),吸附在催化劑表面的氧捕獲光生電子,也可以產(chǎn)生羥基自由基:
       O2+nTiO2(e-)——nTiO2+·O2-
       O2+TiO2(e-)+2H2O——TiO2+H2O2+2OH-
       H2O2+TiO2(e-)一TiO2+OH-+·OH
光生電子具有很強(qiáng)的還原能力,可以還原金屬離子:
       Mn++nTiO2(e-)——M0+nTiO2
       利用高能高臭氧紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合,進(jìn)而產(chǎn)生臭氧。UV+O2→O-+O*(活性氧)O+O2→O3(臭氧),眾所周知臭氧對(duì)有機(jī)物具有極強(qiáng)的氧化作用,對(duì)有機(jī)氣體及其它刺激性異味有立竿見影的清除效果。有機(jī)性氣體利用排風(fēng)設(shè)備輸入到本凈化設(shè)備后,運(yùn)用高能紫外線光束及臭氧對(duì)有機(jī)(異味)氣體進(jìn)行協(xié)同分解氧化反應(yīng),使有機(jī)氣體物質(zhì)其降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳,再通過排風(fēng)管道排出室外。

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       高能離子空氣凈化系采用正負(fù)雙極電離技術(shù)。在電場(chǎng)作用下,離子發(fā)生器產(chǎn)生大量的 a 粒子, a 粒子與空氣中的氧分子進(jìn)行碰撞而形成正負(fù)氧離子。正氧離子具有很強(qiáng)的氧化性,能在極短的時(shí)間內(nèi)氧化分解甲硫醇、氨、硫化氫等污染因子,且在與 VOC 分子相接觸后打開有機(jī)揮發(fā)性氣體的化學(xué)鍵,經(jīng)過一系列的反應(yīng)后最終生成二氧化碳和水等穩(wěn)定無害的小分子。同時(shí)氧離子能破壞空氣中細(xì)菌的生存環(huán)境,降低室內(nèi)細(xì)菌濃度。帶電離子可以吸附大于自身重量幾十倍的懸浮顆粒,靠自重沉降下來,從而清除空氣中懸浮膠體達(dá)到凈化空氣的目的。
       催化劑(二氧化鈦)在受到紫外線光照射時(shí)生成化學(xué)活潑性很強(qiáng)的超氧化物陰離子自由基和氫氧自由基,攻擊有機(jī)物,達(dá)到降解有機(jī)物的作用。二氧化鈦屬于非溶出型材料,在徹底分解有機(jī)污染物和殺滅菌的同時(shí),自身不分解、不溶出,光催化作用持久,并具有持久的殺菌、降解污染物效果。
UV光氧凈化設(shè)備優(yōu)勢(shì):
       1.除惡臭:凈化污染物以及各種惡臭味;脫臭效率高達(dá)99%以上;
       2.適應(yīng)性強(qiáng):可適應(yīng)高濃度,大氣量,不同惡臭氣體物質(zhì)的脫臭凈化處理;
       3.運(yùn)行成本低:本設(shè)備無任何機(jī)械動(dòng)作,無噪音,無需專人管理和日常維護(hù);
       4.高質(zhì)量材料制造:防火、防爆、防腐蝕性能高;
       5.環(huán)保產(chǎn)品:經(jīng)分解后的惡臭氣體,可達(dá)到無害化排放,不產(chǎn)生二次污染;
適用范圍
       UV光解凈化設(shè)備適用范圍:煉油廠、橡膠廠、化工廠、制藥廠、污水處理廠、垃圾站等惡臭氣體的脫臭凈化處理。


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