目前所報道的光熱催化機理可總結(jié)為以下幾種類型:(1)光熱效應(yīng)。即光熱轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的光驅(qū)動熱催化,其反應(yīng)本質(zhì)為熱催化。催化劑吸收光并將其轉(zhuǎn)化為熱能導(dǎo)致催化劑表面升溫,達(dá)到反應(yīng)溫度從而促使反應(yīng)進行。(2)光化學(xué)效應(yīng)。催化劑本身不具備熱催化活性,主要由光驅(qū)動進行化學(xué)反應(yīng)。主要由光激發(fā)的催化劑的激發(fā)電子態(tài)或熱載流子等促使反應(yīng)進行。反應(yīng)系統(tǒng)提供的熱主要促使降低光催化的表觀活化能,促進反應(yīng)物的傳質(zhì)速率或光生載流子的轉(zhuǎn)移。(3)光熱效應(yīng)和光化學(xué)效應(yīng)的耦合。不僅為前兩種情況的簡單疊加,產(chǎn)生的協(xié)同作用可能超過熱化學(xué)或光化學(xué)過程的總和,從而實現(xiàn)催化反應(yīng)活性或選擇性的進一步提高。光催化凈化器廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,包括工業(yè)廢氣處理、室內(nèi)空氣凈化等。除味光催化凈化器廠家
光熱催化降解VOCs的反應(yīng)機理:1.光激發(fā)和熱活化:光熱催化劑在光照下吸收光子,使電子躍遷到更高的能級,形成電子-空穴對。同時,熱能催活催化劑表面,提高活化能,促進反應(yīng)進程。2.反應(yīng)物吸附:VOCs分子吸附在光熱催化劑表面。高溫條件下,吸附效率增加,強化了反應(yīng)物和催化劑的接觸。3.自由基生成:激發(fā)的電子和空穴遷移到催化劑表面,與吸附的氧氣和水分子反應(yīng),生成活性氧物種如羥基自由基(·OH)和超氧陰離子自由基(·O??),這些自由基對VOCs具有強的氧化能力。4.VOCs氧化降解:這些活性氧物種攻擊VOCs分子,破壞其化學(xué)鍵,將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的小分子如CO?和H?O。5.產(chǎn)物脫附:反應(yīng)生成的產(chǎn)物從催化劑表面脫附,釋放出催化劑活性位點,為新的反應(yīng)周期做準(zhǔn)備。嘉興光催化氧化凈化器光催化凈化器供應(yīng)商光催化凈化器,一款高效、環(huán)保的空氣凈化設(shè)備,為您打造清新、健康的生活環(huán)境。
光催化凈化器具有許多優(yōu)點。首先,它能夠高效地處理廢氣,對各種有機污染物具有很高的去除率。其次,它不需要使用任何化學(xué)藥劑,不會產(chǎn)生二次污染,是一種綠色環(huán)保的設(shè)備。此外,光催化凈化器還具有運行成本低、維護簡單等優(yōu)點。光催化凈化器適用于多種行業(yè)的廢氣處理。以下是一些常見的應(yīng)用領(lǐng)域:1. 印刷行業(yè):印刷過程中會產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機化合物(VOCs),如油墨、溶劑等。光催化凈化器可以有效去除這些廢氣,減少對環(huán)境的污染。2. 化工行業(yè):化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中會排放出各種有害氣體,如氨氣、硫化氫等。光催化凈化器可以對這些廢氣進行無害化處理。3. 涂裝行業(yè):涂裝車間會產(chǎn)生大量的有機溶劑廢氣,如苯、甲苯等。光催化凈化器能夠?qū)⑦@些廢氣凈化為無害氣體,保護環(huán)境和工人的健康。4. 電子行業(yè):電子制造過程中會使用大量的化學(xué)物質(zhì),產(chǎn)生的廢氣需要進行處理。光催化凈化器可以去除其中的有害成分。5. 食品行業(yè):食品加工過程中可能會產(chǎn)生異味和揮發(fā)性有機物,光催化凈化器可以改善工作環(huán)境,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
VOCs的光催化降解過程十分復(fù)雜,會受到眾多因素如光照強度、催化劑性質(zhì)、VOCs濃度、反應(yīng)濕度等的影響。溫度也是影響光催化過程中反應(yīng)動力學(xué)的重要因素。目前在光催化過程中研究溫度對催化的影響,主要集中在光熱催化的協(xié)同效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)在TiO?/CeO?納米復(fù)合材料上發(fā)現(xiàn)了太陽能驅(qū)動的CeO?熱催化,復(fù)合材料在氙燈照射下表現(xiàn)出更強的苯氧化催化活性。光熱催化利用太陽能為催化反應(yīng)提供能量,同時利用UV-vis對半導(dǎo)體催化劑的激發(fā)作用和紅外光的熱效應(yīng),能夠更有效地利用太陽光譜,并能實現(xiàn)高效降解污染物,同時降低能耗,是一種有潛力的降解污染物的方式。光催化凈化器選型時要考慮設(shè)備的能源消耗、催化劑更換成本等因素,選擇經(jīng)濟合理的方案。
揮發(fā)性有機化合物(VOCs)是空氣污染的主要成分,會惡化空氣質(zhì)量,嚴(yán)重影響人類健康。VOC的常用去除方法是使用多孔介質(zhì)(例如活性炭、沸石、MOF等)進行吸附,但它們的平衡吸附能力隨著VOC濃度的降低而降低。光催化被認(rèn)為是一種有前途的空氣凈化方法,因為它能夠在環(huán)境溫度和壓力條件下運行,并能夠降解VOC。光催化降解(PCD)即使在低濃度范圍內(nèi)也能保持其去除效率,這更有利于處理亞ppm水平(例如室內(nèi)空氣)的VOC。考慮到可見光在太陽光中所占的比例(~43%)比紫外線(~4%)高得多,并且在室內(nèi)光中占主導(dǎo)地位,因此開發(fā)可見光響應(yīng)光催化劑對于空氣凈化的實際應(yīng)用至關(guān)重要。然而,可見光驅(qū)動的光催化劑的性能通常遠(yuǎn)低于紫外線光催化,因此需要改進以滿足實際空氣凈化的要求。由于VOC的PCD主要由羥基自由基(?OH)攻擊引發(fā),因此增強可見光PCD的有效方法是促進?OH的生成。光催化凈化器可以對化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中排放出的各種有害氣體,如氨氣、硫化氫等廢氣進行無害化處理。光氧催化設(shè)備光催化凈化器源頭廠家
光催化凈化器無任何副作用,不會對人體造成傷害,使用過程中安全可靠。除味光催化凈化器廠家
相比于光催化空氣凈化器,傳統(tǒng)的空氣凈化器無法分解吸附在過濾器上的有害物質(zhì),時間一長,不僅過濾器本身性能降低,而且過濾器上還會滋生細(xì)菌和病毒,并重新回到空氣中,造成室內(nèi)環(huán)境污染。但光催化空氣凈化器就不會發(fā)生類似的問題。光催化空氣凈化器自帶分解功能,不會降低過濾器的性能,因而可以長期保持室內(nèi)空氣清潔。而且催化劑表面會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應(yīng),產(chǎn)生出氧化能力較強的自由氫氧基和活性氧,具有很強的光氧化還原性能。除味光催化凈化器廠家