6.催化剂如何选择?
都说光催化技术,那肯定得有“光”和“催化剂”共同作用才行,我们前面说了紫外灯的选择,那现在重点得分析催化剂的选择。能适用于光催化技术的催化剂有二氧化钛(TiO2);氧化锌(ZnO);氧化锡(SnO2);二氧化锆(ZrO2);硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体,其中二氧化钛因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为当红的纳米光催化材料。
光催化剂的发展:在早期,也曾经较多使用硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为光触媒材料,但是由于这两者的化学性质不稳定,会在光催化的同时发生光溶解,溶出有害的金属离子具有一定的生物毒性,故发达国家目前已经很少将它们用作为民用光催化材料,部分工业光催化领域还在使用。
光催化剂二氧化钛:它是一种半导体,分别具有锐钛矿,金红石及板钛矿三种晶体结构,其中只有锐钛矿结构和金红石结构具有光催化特性。
7.光催化设备的过流速度和反应停留时间?
在选用光催化技术时,我们一定要正确的去面对过流速度和停留两大要素。光催化技术是催化氧化的一个过程,首先是光照射在催化剂上,起了催化作用,产生了活性羟基(?OH)和其他活性氧化类物质(?O2-,?OOH,H2O2)。在催化剂的表面生成的?OH基团反应活性很高,具有****物中各类化学键能的反应能,加上?O2-,?OOH,H2O2活性氧化类物质的协同作用,能迅速有效地分解**物,同时紫外灯具有除臭、消毒、杀菌的功效。
通过光催化的工作机理,我们应该清晰的认识到,光催化治理废气也是一个复杂的过程,需要足够的停留反应时间。而目前市场上很多光催化技术设备,整体过流截面积严重偏小,导致过流速度较大,停留时间较短等现象。
在设计光催化设备时,要根据废气的成份和浓度,合理设计停留时。从投资和运行管理的角度考虑,通过光催化设备的过渡速度控制0.3-1m/s比较合适。当过渡速度大于1m/s时,系统的阻力会直线上升,同时会影响催化剂的结构;更重要是在确定停留时间的情况下,风速越大,设备的长度或高度也要求越大;不管在什么风速条件,光催化装置的反应停留时间控制在10-30秒比较好合适。当然,我所指的10-30秒为中低浓度易分解的部分废气,而不是**和统一标准的时间。