苯分子光解機(jī)理:
苯的分子結(jié)構(gòu)和分子鍵結(jié)合能:
苯是由氫原子(1s1) 和碳原子(1s22s22px12py1)構(gòu)成的
苯(benzene, C6H6)有機(jī)化合物,是組成結(jié)構(gòu)簡單的芳香烴,在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體,并具有強(qiáng)烈的芳香氣味。苯可燃,有毒,為IARC類致癌物。苯難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,本身也可作為有機(jī)溶劑。苯具有的環(huán)系叫苯環(huán),是簡單的芳環(huán)。苯分子去掉一個氫以后的結(jié)構(gòu)叫,用Ph表示。因此苯也可表示為PhH。
根據(jù)苯物質(zhì)結(jié)構(gòu)特/,我們不難理解,當(dāng)UV光子能量大于611kJ/mol時(取zuida鍵能值),苯環(huán)將被斷開,形成離子狀態(tài)的C- C+ C-C+ C- C+及H- H+ H- H+ H- H+ ,在分子鍵被打斷后分別與臭氧發(fā)生氧化反應(yīng)。苯分子(C6H6)終裂解氧化生成為CO2及H2O。其中所說的光化學(xué)反應(yīng),一是打斷分子鍵裂解分子結(jié)構(gòu),二是同時氧化還原反應(yīng),兩種作用其實是同時進(jìn)行的。
利用254nm波長的紫外線的光催化作用來分解有機(jī)廢氣
光催化原理是日本人發(fā)明的,這個目前用空氣凈化機(jī)上目前也被廣泛應(yīng)用。
由于這些特點,他的一次生分解效率較低,所以比較適用空氣不斷循環(huán)的室內(nèi)環(huán)境,可以往返不斷分解不斷稀釋起到空氣凈化的作用,在工業(yè)廢氣處理中往往氣體是通過,就算多加幾層光催化網(wǎng)幾次紫外線燈,能起輔助作用,不能完全靠它來有效有分有機(jī)廢氣。同時,光催化對涂有TIO2(二氧化鈦)的原料納米等級也是有特別要求,對于他的附著處理是配金屬網(wǎng)燒結(jié)形式固定,不是隨便噴涂上去就可以,要不然會很快失效(針對光催化的應(yīng)用佑威光電另用專門文章講解)。
光解光催化技術(shù)在廢氣處理中的應(yīng)用方式
前期進(jìn)氣要預(yù)處理到位,比如噴淋、過濾,等離子等,要保證進(jìn)氣無固定污染物(否則燈管表面附著物過多短波紫外線很難透過),然后讓主要有機(jī)無機(jī)廢氣成份經(jīng)過雙波段紫外線燈的光解反應(yīng)區(qū),然后讓氣體再經(jīng)過254納米波長單波段光催化輔助反應(yīng)區(qū),在這個反應(yīng)區(qū)一是光催化分解,另外更重要的一點是254nm波長紫外線會大量分解掉反應(yīng)完過量的O3臭氧(困為排放到大氣中的O3也是一種污染原),使O3還原成氧氣,O3還原成氧氣的過程會有大量活氣O原子,在光催化的作用上會進(jìn)一步配合分解反應(yīng)。同時,如果在末端再加上一至兩層臭氧催化網(wǎng)分解掉殘余的少量臭氧,這樣排放出來的空氣則潔凈如新。
本文只從紫外線燈的原理方面詳細(xì)分析了光解光催化紫外線燈在廢氣處理中的應(yīng)用,至于不同的氣體成份不同的濃度時需多少紫外線燈這個課題很多應(yīng)用廠家已建立實驗室在研究