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淺析光氧催化技術(shù)在有機(jī)廢氣處理的應(yīng)用

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鑫藍(lán)環(huán)保光氧凈化設(shè)備主要用作于化工、污水、垃圾、塑膠、噴涂、造紙、輪胎等生產(chǎn)環(huán)節(jié)揮發(fā)或滲漏出有機(jī)廢氣的凈化及臭味的減少。光化學(xué)及光催化氧化法是目前研究較多的一項(xiàng)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(lái)源于光子,在太陽(yáng)能的利用中光電轉(zhuǎn)化以及光化學(xué)轉(zhuǎn)化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CHCl3、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,有機(jī)物的氧化去除。

大自然具有十分強(qiáng)大的功能,例如排放在大氣中的廢氣物質(zhì),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間廢氣物質(zhì)會(huì)慢慢被分解掉,其中主要的過(guò)程是發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)。廢氣物質(zhì)通過(guò)吸收光子或其他粒子,使得化學(xué)鍵斷裂,形成游離態(tài)的原子,再經(jīng)過(guò)一系列的氧化還原等反應(yīng),終生成H2O和CO2等簡(jiǎn)單物質(zhì)。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)化學(xué)物質(zhì)通過(guò)吸收(如熱能、光子等),可以使自身的化學(xué)性質(zhì)變得更加活躍甚至被裂解。當(dāng)吸收的大于化學(xué)鍵鍵能,即可使得化學(xué)鍵斷裂,形成游離的帶有原子或基團(tuán)。在波長(zhǎng)范圍154nm-184.9nm(1200KJ/mol-600KJ/mol)高能紫外線的作用下,一方面空氣中的氧被裂解,然后組合產(chǎn)生臭氧;另一方面將污染物化學(xué)鍵斷裂,使之形成游離態(tài)的原子或基團(tuán);同時(shí)產(chǎn)生的臭氧參與到反應(yīng)過(guò)程中,使廢氣終被裂解,氧化成簡(jiǎn)單的穩(wěn)定的化合物,如CO2、H2O、N2等。由于與有機(jī)廢氣的燃燒本質(zhì)一樣,都是通過(guò)分子吸收(燃燒吸收的熱能,光解吸收的是光子)被裂解后氧化生成簡(jiǎn)單物質(zhì),而光解的反應(yīng)溫度為常溫,故我們也習(xí)慣稱其為“冷燃燒”。

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