除车间中的异味和臭味,是用臭氧好还是光触媒好?
除车间中的异味和臭味,是用臭氧好还是光触媒好? 光触媒和冷触媒的区别?
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最新应用于空调的冷触媒技术能在-30℃至120℃范围内正常工 作,在常温下不需任何附加条件,能有效分散致癌物质———甲醛, 清除房间各种异味达99%以上。 专家们指出虽然都是触媒技术,但性质和效果却截然不同。科龙 超级健康龙从日本专业空气净化权威机构引进冷触媒技术,它能通过 固化作用使空气中的甲醛等挥发性有机化合物和空气中的氧气发生分 解反应,生成对人体无害的二氧化碳和水,冷触媒技术在常温下即可 起作用,因此不存在收附饱和失去作用以及二次污染问题。
经专家鉴定,超级健康龙除臭性能达99%,甲醛分解性能达88% 以上,耐霉变性能、抗菌性能完全符合国家有关卫生标准。 光触媒是以N型半导体的能带理论为基础,以N型半导体作敏化剂的光 敏氧化法。当能量大于禁带宽度的光照射半导体催化剂时,价带上的电子被 激发,跃过禁带进入导带,则在价带上产生与电子(e-)相应的电子-空穴,从而引发反应。
当其在水和空气体系中,在阳光尤其是紫外光照射下,能够自行分解出自由移动的带负电荷的电子(e-)和带正电荷的空穴(h+)。形成电子空穴对时,活泼的电子、空穴可以分别从半导体和导带(CB)、价带(VB)迁移至半导体/吸附物界面,而且跃过界面,使吸附物氧化和还原,同时也存在电子、空穴的复合。
价带空穴(h+)使吸附H2O氧化,导带电子(e-)使空气的O2还原, 目前,用于光催化降解环境污染物的光触媒多为n型半导体材料,如:TiO2、ZnO、CdS、WO3、SnO2、Fe2O3等。其中TiO2因其化学稳定性高、耐光腐蚀、难溶、具有较深的价带能级,可使一些吸热的化学反应在被光辐射的TiO2表面得到实现和加速,加之其无毒、成本低,所以被广泛用作光催化氧化反应的催化剂。
目前,光触媒主要是指以TiO2为主要光催化剂的总称。 TiO2的简介 二氧化钛(Titanium dioxide),分子式:TiO2。它是白色细粒状粉末,无气味。二氧化钛俗称钛白粉,有板钛矿、金红石和锐钛矿三种晶型。其中金红石和锐钛型二氧化钛的应用较为广泛。
它们均属四方晶系,4/mmmm点群。金红石型和锐钛型二氧化钛晶胞中分子数分别是2和4。晶胞参数分别是:金红石型a=4。593,c=2。959;锐钛型a=3。784,c=9。515。金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密,有较高的硬度、密度、介电常数及折射率,其遮盖力和着色力也较高。
而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高,带蓝色色调,且对紫外线的吸收能力比金红石型低,光催化活性比金红石高。 随着材料科学的迅速发展,纳米材料的出现,大大地促进光触媒的发展。目前, 触媒的主要催化材料都以纳米锐态型TiO2为主要材料。
其主要优点为: 半导体催化剂光活性的先决条件是其带隙能Eg区间包含H2O/。OH对和(或)O2/HO2。对的氧化还原电位。 一般说来,价带空穴的电位越正,导带电子的电位越负,则越易生成OH自由基或过氧自由基,也就越容易催化氧化有机物。
经研究发现,符合电位条件的半导体较多,但大多数半导体如ZnO,ZnS,CdS等较易发生光阳极腐蚀,故虽具有催化活性,但在进行环境污染物的治理,惟有TiO2既具有较高的光催化活性,又抗光阳极腐蚀,而且这种半导体材料还具有便宜易得,在酸碱条件下不溶,无毒无二次污染等特点。
另外,采用纳米TiO2作为光催化剂,从反应机理的角度来看: 首先,从光催化机理上看,物质的降解速率必然与光生载流子e-和h+的浓度有关,而纳米级的TiO2随着粒径的减小,表面原子迅速增加,光吸收效率随之提高,从而增加表面光生载流子的浓度。
计算表明晶粒尺寸大小对光生载流子的复合率有很大影响。粒径为1μm 的TiO2粒子中,电子从体内扩散到表面需10-7s,而10nm的TiO2仅需10-11s。因此粒子越小,电子空穴在粒子内的复合几率就越小,而且,只有吸附在催化剂表面的粒子才能与高活性的e-和h+进行反应。
实验结果表明,催化反应的速率与该物质在催化剂上的吸附量有关。随着晶粒尺寸的减小,比表面增大,表面键态和电子态与颗粒内部不同,表面原子的配位不全导致表面活性位置增多,因而与体材料相比,活性更高,更有利于反应物的吸附,从而增加反应几率。
同时,在光催化反应中,催化剂表面的OH-基团的数目将直接影响催化效果。TiO2浸入水溶液中,表面要经历羟基化过程,表面羟基团的数目为5~10个/nm2。晶粒尺寸越小,粒子中原子数目也相应减少,表面原子的比例增大,表面OH-基团的数目也随之增加,从而提高反应效率。
再者,从能带理论上看,半导体价带的能级代表半导体空穴的氧化电位的极限,任何氧化电位在半导体价带位置以上的物质原则上都可以被光生空穴氧化。 同理,任何还原电位在半导体导带以下的物质,原则上都可以被光生电子还原。TiO2是n型半导体材料,当其尺寸小于50nm时,就会产生与单晶半导体不同的性质,原因在于产生了尺寸量子效应,即半导体的载流子被限制在一个小尺寸的势阱中,从而导致能隙增大,导带能级负移,价带能级正移,从而使导带电位更负,价带电位更正,增强了TiO2的氧化还原能力,提高光催化活性。
纳米TiO2的亲水性: 在通常情况下,二氧化钛镀膜表面与水有较大的接触角,但经紫外光照射后,水的接触角减少到5度以下,甚至可以达到0度(即水滴完全浸润在二氧化钛表面),显示非常强的亲水性。停止光照后,表面超亲水性可维持数小时到1周左右,随后慢慢恢复到照射前的疏水状态。
再用紫外光照射,又可表现为超亲水性,采用间歇紫外光照射就可以使表面始终保持超亲水状态。 我认为除车间中的异味和臭味,是用冷触媒为好,臭氧有刺激性和腐蚀性.光触媒有局限性. 。
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