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深谈废气处理中UV光氧催化原理试解析

返回列表 来源: 发布日期: 2019.12.23
  紫外线光氧催化原理:利用特定波长的高能紫外线光束快速分解空气中的氧分子,产生游离氧,即活性氧。由于自由氧携带的正负电子不平衡,它需要与氧分子结合才能产生足够的臭氧。使用高能C波紫外线和臭氧协同分解和氧化恶臭气体,使恶臭气体降解并转化为低分子化合物,水和二氧化碳:UV+O2→O-O*(活性氧)OO2→O3(臭氧)。
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  众所周知,臭氧对有机物具有很强的氧化作用,并且对恶臭气体和其他刺激性气味具有马上去除的作用。在室温下,臭氧是不稳定的,可以自行分解为O2和单原子O。两个单氧O可以合并为O22。单氧极活泼,具有很强的氧化分解功能,可以迅速对有机物进行消毒,灭菌和氧化。氧化能力是氯的两倍,响应速度快,杀菌速度是氯的600-3000倍。它可以在几秒钟内杀死细菌和病毒。

  臭氧具有很强的分解能力,可以迅速有效地杀死水中和空气中的各种细菌,病原微生物,病毒真菌和原生动物。臭氧处理具有反应速度快,效率高,无残留,无二次污染的优点。臭氧灭菌主要依靠分解或溶解在水中而产生的单氧(O)羟基(OH)的强氧化能力。臭氧首先与细胞壁和细胞膜的脂质双键反应,并穿过细胞壁和细胞膜进入细胞核。它作用于外部脂蛋白和内部富含脂肪的糖果肉,以改变细胞内膜的通透性,导致细胞内膜渗出,最终导致细胞裂解并死亡。

  臭氧是一种强氧化剂。它属于消毒剂中的过氧化型消毒剂,具有广谱和高效杀菌作用。臭氧对空气中的微生物有很强的杀灭作用,低于臭氧的允许浓度(0.2mg/m3),也就是说,它对一般细菌繁殖体具有良好的杀菌作用。据报道,臭氧被用于消毒病房空气并取得令人满意的结果。使用30mg/m3的臭氧浓度15分钟,对自然细菌的杀灭率达到92%以上,对于金黄色葡萄球菌,使用0.12mg/m3的臭氧30分钟,杀灭率分别达到99.9%,5.67以上mg/m3的臭氧应用于气溶胶中枯草芽孢杆菌的细菌孢子60分钟,杀死率可达99%以上。

  紫外线:利用具有特定波长的高能紫外线光束的高效杀菌能力,可分解恶臭气体中细菌的分子键并破坏细菌的核酸(DNA)。硫醇,甲基硫,二甲基二硫,二硫化碳和苯乙烯,硫化氢H2S,VOC,苯,甲苯和二甲苯的分子链结构使有机或无机高分子恶臭化合物的分子链迅速降解并转化为低分子化合物,例如CO2,H2O等。完全达到除臭和杀死细菌的目的。

  光触媒:光触媒被用作光化学反应的催化剂,使有毒有害气体在短时间内被氧化和分解。光催化剂是纳米级金属氧化物材料(通常使用二氧化钛)。它被涂覆在基材的表面上。在光的作用下,产生强大的催化降解功能,可以有效降解空气中的有毒有害气体;能有效杀死各种细菌,并能分解和破坏细菌或真菌释放的毒素;防臭,防污等功能。

  光触媒是光触媒(catalyst)的统称。光触媒是以纳米级二氧化钛为代表的具有光触媒功能的光半导体材料的总称,是世界上处理室内环境污染最理想的材料。光照射下的光催化剂会产生类似于光合作用的光催化反应,产生具有强氧化能力的游离羟基和活性氧,具有很强的光氧化还原功能,可以氧化分解各种有机化合物和部分。无机物可以破坏细菌的细胞膜并固化病毒。蛋白质,可以杀死细菌并分解有机污染物,并将有机污染物分解为无污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2),因此具有强大的杀菌,除臭,防霉,自清洁和空气净化功能。光催化剂的特征是利用空气中的氧分子和水分子将接触的有机物转化为二氧化碳和水,二氧化碳本身不会改变,但会促进化学反应。从理论上讲,它的有效期很长,维护成本很低。同时,二氧化钛本身是无毒无害的,已被广泛用于食品,医药和化妆品等各个领域。

  在特定波长的光下,光催化剂将产生一系列类似于植物中叶绿素光合作用的能量转换过程,将光能转换为化学能,并使光催化剂的表面具有强大的氧化能力,从而可以氧化和分解各种有机化合物和矿物质。。部分无机物,并具有抗菌作用。在光辐射下,光催化剂可以吸取等于或小于带隙能量的光能,并激发其表面以产生电子(e-)和空穴(h)。这些电子和空穴具有很强的还原和氧化能力,并且可以与水或储存的氧反应生成氢氧根(OH)和超阴离子(O)。这些空穴和氢氧根自由基具有大于120kcal/mol的氧化能,并且具有很强的氧化能力,可以切断和分解构成有机分子的几乎所有化学键。因此,可以分解或无害地处理各种有害化学物质和恶臭物质,以达到净化空气,抵抗污染和除臭的功能。

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