光催化降解技術在VOCs處理中很活躍
來源:東莞(guan)唐朝環保科技有限公司 閱讀:3413 更新(xin)時間:2016-06-24 11:45隨(sui)著(zhu)工業(ye)化(hua)(hua)的發展和(he)城市化(hua)(hua)進程的加快,人們對環(huan)境質量的要(yao)求越(yue)來越(yue)高(gao),VOCs由于其高(gao)危害性也越(yue)來越(yue)受到重視,根據(ju)其物理和(he)化(hua)(hua)學性質,選擇不同方法來處理,不僅(jin)可以減輕環(huan)境污染,還(huan)會取得(de)一定(ding)的經(jing)濟(ji)效(xiao)益。光催(cui)(cui)化(hua)(hua)降解(jie)有機污染物比較(jiao)完全,最終(zhong)生成(cheng)CO2和(he)無機物。光催(cui)(cui)化(hua)(hua)凈(jing)化(hua)(hua)技(ji)(ji)術被(bei)認為是具有廣闊應用前景VOCS處理技(ji)(ji)術新凈(jing)化(hua)(hua)技(ji)(ji)術,是一個活躍的研究方向。
光(guang)催化降解(jie)(jie)VOCs的(de)(de)基本(ben)原(yuan)理是在特定(ding)波長光(guang)照(zhao)射下,光(guang)催化劑被活(huo)化,使H20生成(cheng)-OH,然后-OH將VOCs氧化成(cheng)CO2、H2O和(he)(he)無機物(wu)(wu)質(zhi)。由于氣(qi)相(xiang)(xiang)中(zhong)具有較高的(de)(de)分子擴散和(he)(he)質(zhi)量傳遞速(su)率及較易進行(xing)的(de)(de)鏈(lian)反(fan)應(ying),光(guang)催化劑對(dui)一些氣(qi)相(xiang)(xiang)反(fan)應(ying)的(de)(de)光(guang)效率接近甚至超過(guo)水(shui)相(xiang)(xiang)反(fan)應(ying)。日本(ben)的(de)(de)田中(zhong)啟一和(he)(he)山口伸一郎等(deng)對(dui)利用紫外線光(guang)分解(jie)(jie)氣(qi)態(tai)有機物(wu)(wu)作了研究,結果表明(ming),在氣(qi)體情況下,有機氯(lv)化物(wu)(wu)和(he)(he)氟氯(lv)碳(tan)在185nm紫外光(guang)照(zhao)射下,進行(xing)氣(qi)相(xiang)(xiang)光(guang)解(jie)(jie),2種(zhong)物(wu)(wu)質(zhi)都能(neng)在極(ji)短的(de)(de)時(shi)間(jian)內分解(jie)(jie),而且有機鹵化物(wu)(wu)的(de)(de)分解(jie)(jie)速(su)度大(da)于氟氯(lv)碳(tan);三氯(lv)乙烯幾(ji)秒鐘內即能(neng)分解(jie)(jie)成(cheng)最(zui)(zui)終(zhong)產物(wu)(wu)CO2、Cl2、F2及光(guang)氣(qi)等(deng);光(guang)分解(jie)(jie)產生的(de)(de)醋酸等(deng)中(zhong)間(jian)產物(wu)(wu)可通過(guo)堿液處理或延長滯留(liu)時(shi)間(jian)等(deng)手(shou)段最(zui)(zui)終(zhong)去除。
光分(fen)解(jie)VOCS主要有(you)2種(zhong)形式(shi):一種(zhong)是(shi)直接光照,在(zai)波長合(he)適時,VOCs分(fen)解(jie);另一種(zhong)是(shi)催(cui)化劑存在(zai)下,光照氣(qi)態VOCs使之分(fen)解(jie)。常用的(de)金(jin)屬氧化物光催(cui)化劑有(you):Fe203、W03、Cr203、ZnO、ZrO、Ti02等。由于Ti02的(de)化學性(xing)質穩定、催(cui)化活性(xing)高且無毒價廉、貨源充(chong)足,成為目前試驗研究中最(zui)常用的(de)光催(cui)化劑之一。
光催化降(jiang)解技術(shu)主要(yao)適用于低濃(nong)度(小于1000ppm)、氣(qi)量小的VOCs的處理。其(qi)(qi)優(you)點是反應(ying)過程快(kuai)速高效、能耗低、無(wu)二次污染,但(dan)仍(reng)存在一(yi)些缺陷,如光催化反應(ying)量子產率比較(jiao)低,催化劑對(dui)激發源特(te)征波長要(yao)求苛刻,且當污染物濃(nong)度高時(shi),需要(yao)很(hen)大的催化面積而使(shi)得其(qi)(qi)與(yu)其(qi)(qi)他方法相比變得不經濟。
光(guang)催化降解(jie)技(ji)術(shu)(shu)去除低濃度VOCs已接(jie)近商業化使用階段(duan)。研究結果表明,許多VOCs均(jun)可在常(chang)溫常(chang)壓下光(guang)催化分解(jie),包括(kuo)脂(zhi)肪烴、醇、醛、鹵代烴、芳烴及雜原子(zi)有機(ji)物等,己成為VOCS處(chu)理技(ji)術(shu)(shu)中一(yi)個(ge)活躍的(de)研究方向(xiang)。