光催化氧化與還原技術(shù)在工業(yè)廢氣處理中的綜合應(yīng)用
隨著環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，尋找高效且可持續(xù)的工業(yè)廢氣處理方法變得尤為重要。光催化氧化與還原（Photocatalytic Oxidation and Reduction）作為一種新型的廢氣凈化技術(shù)，在去除揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）、氮氧化物（NOx）和其他有害氣體方面展現(xiàn)出巨大潛力。本文將詳細(xì)介紹該技術(shù)的工作原理、設(shè)備選型、操作條件優(yōu)化及實(shí)際應(yīng)用案例，并展望其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
光催化氧化與還原技術(shù)基本原理
光催化氧化與還原是指利用光催化劑（如TiO?）在光照下產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，進(jìn)而激發(fā)一系列氧化還原反應(yīng)，將廢氣中的污染物徹底分解為無(wú)害物質(zhì)的技術(shù)。常見(jiàn)的光源包括紫外線（UV）燈和可見(jiàn)光燈。光催化氧化與還原技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于空氣凈化領(lǐng)域。
反應(yīng)機(jī)制
在光催化氧化與還原過(guò)程中，光催化劑吸收光子后激發(fā)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)：TiO 2+hν→e ? +h +隨后，空穴（h?）與吸附在催化劑表面的水分子或氧氣反應(yīng)生成羥基自由基（·OH）和超氧陰離子（O??），這些活性物種能夠迅速攻擊廢氣中的有機(jī)污染物，將其徹底氧化為二氧化碳和水。同時(shí)，電子可以與吸附在催化劑表面的氧氣反應(yīng)生成過(guò)氧化氫（H?O?），進(jìn)一步促進(jìn)污染物的降解。
