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不同类型有机物的光催化降解
半导体光催化剂大多是n型半导体材料(当前以TiO2使用很广泛),具有区别于金属或绝缘物质的特别的能带结构,即在价带和导带之间存在一个禁带。由于半导体的光吸收阈值与带隙具有公式K=1240/Eg(eV)的关系,因此常用的宽带隙半导体的吸收波长阈值大都在紫外区域。在光照下,如果光子的能量大于半导体禁带宽度,其价带上的电子(e-)就会被激发到导带上,同时在价带上产生空穴(h+)。当存在合适的俘获剂、表面缺陷或者其他因素时,电子和空穴的复合得以抑制,就会在催化剂表面发生氧化—还原反应。价带空穴是良好的氧化剂,导带电子是良好的还原剂,在半导体光催化反应中,一般与表面吸附的H2O、O2反应生成˙OH和**氧离子O2-,能够把各种有机物直接氧化成CO2、H2O等无机小分子,电子也具有强还原性,可以还原吸附在其表面的物质。激发态的导带电子和价带空穴能重新合并,并产生热能或其他形式散发掉。
各类生产企业排放的工业废气是大气污染物的重要来源。大量工业废气如果未经处理达标后排入大气,必然使大气环境质量下降,给人体健康带来严重危害,给国民经济造成巨大损失。工业废气中有毒有害物质可通过呼吸道和皮肤进入人体后,长期低浓度或短期高浓度接触可造成人体的呼吸、血液、肝脏等系统和器官暂时性和*变,尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致以引起人类的高度重视。
工业废气包括有机废气和无机废气。有机废气主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等;无机废气主要包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、卤素及其化合物等。中国针对大气污染采取污染物排放控制制度。
光催化是指在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射,受激产生分子激发态,继而发生化学反应生成新的物质或变成引发热反应的中间化学产物。光催化剂是指在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质。它利用光能转化成化学反应所需的能量,产生催化作用,使周围的氧气及水分子激发成很具氧化力的自由基或负离子。
工业废气处理要区别民用场所空气净化。工业废气处理要能有效去除工厂车间产生的苯、甲苯、二甲苯,醋酸乙酯,丙酮,乙醇,丙烯酸,甲醛等有机废气,硫化氢,二氧化硫,氨等酸碱废气处理。
工业废气处理普遍应用于化工厂,电子厂,印刷厂,喷漆车间,涂装厂,食品厂,橡胶厂,涂料厂,石化行业等产生粉尘,异味,烟尘等场所。