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光催化氧化法污染物处理工艺

发布时间:2018-12-18 10:41  文章来源:未知  文章作者:高级氧化技术工程

  光催化氧化法是近十几年发展起来的一种新型污染物处理工艺,其脱除NOx的研究分为光催化还原和光催化氧化两类。光催化还原是在光催化剂的作用下,借助氨、甲醇等还原剂,使NOx发生还原反应转化为N2和O2除去,其缺点是需消耗还原剂,且氨等还原剂的使用存在安全、腐蚀设备及易造成二次污染等问题。
 

光催化氧化法
 

  光催化氧化的原理是用一定强度的光照射半导体催化剂,激发半导体材料上的价带电子发生跃迁进入导带,同时价带产生空穴,导带电子、价带空穴分别具有很强的还原性和氧化性,当它们和烟气接触时,吸附在催化剂表面的O2、H2O、NOx等会在催化剂的作用下产生活性自由基,进而发生催化氧化反应将NOx转化为NO3–脱除,由于其不需使用还原剂,工艺简单,成本低廉,是目前光催化技术研究的重点。

  可用于光催化氧化的催化剂主要为金属氧化物、硫化物等半导体材料,TiO2具有光化学稳定、催化活性高和价格低等优点,是光催化反应中常用的催化材料,但其禁带宽,只能吸收波长小于387nm的紫外光,常用紫外光激发(波长300~400nm,占地面太阳光能的4%~6%),而且光生载流子复合概率较高,这些因素限制了其在工业上的应用。为了改进光催化剂的性能,许多学者对其做了改性研究,目前关于TiO2的改性主要有贵金属沉积、金属离子掺杂、非金属元素掺杂、半导体复合以及光敏化等途径,其中金属离子掺杂又包括过渡金属离子、稀土金属离子等。

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