光化學(xué)和光催化氧化法是目前 研究 較多的一種高級氧化技術(shù)。光催化反應(yīng)即在光的作用下進行的化學(xué)反應(yīng)。分子吸收特定波長的電磁輻射后，是分子達到激發(fā)態(tài)，然后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新的物質(zhì)，或成為熱反應(yīng)的引發(fā)劑。
原理：現(xiàn)應(yīng)用的光催化廢氣處理設(shè)備的技術(shù)是利用特種紫外線波段，在特種催化氧化劑的作用下，將氧氣催化生成負氧離子，再將廢氣分子氧化還原的一種特殊處理方式。
(1)光催化材料的影響
光催化氧化技術(shù)的微觀反應(yīng)原理是：當(dāng)催化劑被一定光強的光照射時，根據(jù)半導(dǎo)體電子結(jié)構(gòu)的特點，催化劑中會發(fā)生電子躍遷，即電子(e-)會從充滿的價帶躍遷到空的導(dǎo)帶，從而留下氧化性極強的帶正電的空穴(h+)。采用市面上的二氧化鈦(建材)材料，而不是銳鈦礦型(光觸媒介)二氧化鈦光觸媒(性價比等同碳與鉆石)，完全沒有催化光解功效。
(2)生成副產(chǎn)物：
目前普遍 研究 認為光催化氧化法能夠?qū)OCs完全降解生成無毒無害的CO2和H2O等，但是在實際工程實踐中VOCs的光催化氧化反應(yīng)會生成酮、醛等中間產(chǎn)物，對環(huán)境造成二次污染。
(3)反應(yīng)時間的影響
在企業(yè)工廠的實際應(yīng)用中，會不斷的排放VOCs，因此VOCs在通過光催化氧化法處理設(shè)備的時間很短，從而導(dǎo)致了降解率偏低，達不到應(yīng)有的標(biāo)準。由上面的實驗數(shù)據(jù)圖可見，短時間內(nèi)(1秒鐘左右時間)，單獨紫外光設(shè)備對VOCs降解率很低。在單獨UV光解技術(shù)應(yīng)用中，即使延長反應(yīng)時間，對VOCs的降解率也在10%以內(nèi)(正如國內(nèi)某知名紫外線燈管廠所介紹的，沒有在反應(yīng)區(qū)留滯三秒以上，基本沒有效果)，不但滿足不了工業(yè)治污應(yīng)用，還產(chǎn)生很多副產(chǎn)物污染氣體。
(4)相對濕度影響
從上圖的數(shù)據(jù)可以看到，隨著濕度增大，在濕度50%時，降解率升到一個極點。但隨著濕度增大，降解率又開始下降。所以光催化氧化法不是越干燥越好，也不是濕度越高就越好。UV光生成的臭氧，需要與部分水汽反應(yīng)生成氫氧自由基或負氧離子增強介質(zhì)的反應(yīng)活性才可能增大與VOCs的反應(yīng)幾率。
綜上所述，單獨的紫外光解技術(shù)的弊端是，受催化劑、濕度、灰塵顆粒物的影響，紫外燈大部份能量用于產(chǎn)生臭氧，短時間光解VOCs做不到徹底，反而產(chǎn)生更復(fù)雜的中間副產(chǎn)物，造成二次污染，此外，如果采用市面上的二氧化鈦材料，不是銳鈦礦型二氧化鈦光觸媒，完全沒有催化光解功效。
因此，我們可以 分析 出，在企業(yè)工廠實際生產(chǎn)中，催化氧化法處理設(shè)備對VOCs的降解率比較低，經(jīng)光解排出的氣體中VOCs會超出國家規(guī)定的標(biāo)準，而且還會產(chǎn)生大量的臭氧，從而造成環(huán)境的二次污染。
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