光催化废气处理技术

garytan · 发表于 2011-9-27 00:46:49

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1972年，日本Fujishima发现了光催化现象。1999年由于纳米技术得到了突破性进展，光催化终于正式登上了国际研究舞台。目前光催化已经成为发达国家老幼皆知的环保代名词。经过多年的赶超和积累，超细粉末国家工程研究中心的光催化产品的技术与应用等已相当成熟。光催化在我国最早应用于海水制氢，主要是为了与国家的燃料动力电池汽车配套，为国家的能源战略做技术储备。光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程，反应条件温和，光解迅速，产物为CO2和H2O或其它，而且适用范围广，包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物，都能通过TiO2光催化清除。其机理主要是光催化剂二氧化钛吸收光子，与表面的水反应产生羟基自由基(•OH)和活性氧物质（•O，H2O2），其中羟基自由基(•OH)是光催化反应的一种主要的活性物质，对光催化氧化起决定作用。羟基自由基具有120kJ/mol的反应能，高于有机物中的各类化学键能，如：C-C(83kJ/mol)，C-H(99 kJ/mol)，C-N(73kJ/mol)，C-O (84kJ/mol)，H-O (111kJ/mol)，N-H(93 kJ/mol)，因而能迅速有效地分解挥发性有机物和构成细菌的有机物，再加上其它活性氧物质(•O，H2O2)的协同作用，其杀菌效果更为迅速。活性羟基，超氧离子和双氧水都可与生物大分子如脂类，蛋白质，酶类以及核酸大分子反应，直接损害或通过一系列氧化链式反应对生物细胞结构引起广泛的损害性破坏，使细菌蛋白质变异和脂类分解，破坏病毒颗粒的RNA，达到杀灭细菌的目的，同时TiO2的光催化剂还可降解细菌释放出的有毒复合物，攻击细菌的外层细胞，穿透细胞膜，破坏细菌的内部结构，从而彻底的杀灭细菌。克服了传统的杀菌方法用杀菌剂银、铜等杀菌产生热和有毒组分的缺陷。同时TiO2的光催化剂还可降解细菌释放出的有毒复合物，攻击细菌的外层细胞，穿透细胞膜，破坏细菌的内部结构，从而彻底的杀灭细菌，实现彻底的空气净化。