谈谈UV光解与UV光催化

“UV光解”和“UV光催化”是两个比较容易混淆的概念。不少人时常误以为，“UV光解”是“UV光催化”的简称。而事实上，“UV光解”和“UV光催化”的基本原理有所不同。

 一、基本原理

§ 紫外光是电磁波谱中波长从10～400 nm辐射的总称。1eV = 1.6×10^-19 J。

§ 

§ UV光解：当紫外光光子能量大于有机污染物的化学键能时，会发生光解反应，致使其化学键断开。同时，当紫外线波长在200 nm以下时，O₂分子会被分解生成活性O；活性O与O₂结合生成O₃。O₃会与呈游离态的有机污染物离子产生氧化反应，生产简单、低害或无害的物质，如CO₂、H₂O等。

§ UV光催化：催化剂（如TiO₂）受紫外线光子激发后产生导带电子和价带空穴（也称光致电子和光致空穴）。价带空穴具有很强的氧化性，能够吸附在催化剂粒子表面的OH^–或H₂O发生作用生成·OH。导带电子具有很强的还原性，可与O₂发生作用生成O₂^–·等。·OH作为主要氧化剂参与氧化反应，将有机污染物氧化为CO₂、H₂O等。与此同时，UV光解相关反应亦会发生。

二、光子能量计算公式

根据Einstein公式：E = hν = hc/λ。

如果1个分子吸收1个光子，则1 mol的分子吸收的总能量为：E= N_Ahν = N_Ahc/λ。式中：

1.     N_A——阿伏加德罗常数（6.022×10²³/mol）

2.    h——普朗克常数（6.626×10^-34 J/s·mol）

3.    c——光速（2.9979×10¹⁰ cm/s）

4.    λ——光子波长（nm，即10^-7 cm）

则，E= N_Ahν = N_Ahc/λ =（6.022×10²³×6.626×10^-34×2.9979×10¹⁰×10⁷）/λ。我们可以根据此公式计算不同波长的光子能量。由于一般化学键的键能大于167.4 kJ/mol，所以波长λ>700 nm的光子不能引起光化学反应（激光等特强光源例外）。

三、应用篇（除臭）

当恶臭物质的分子量越大时，UV光解氧化效果就越明显。

 UV光解除臭废气处理设备除恶臭

【UV光解除臭废气处理设备】简介

不锈钢UV光解除臭废气处理设备主要利用高能高臭氧UV紫外线光束照射废气,裂解工业废气分子链结构,使有机或者无机高分子恶臭化合物的分子链在高能紫外线光束的照射下降解转变成低分子化合物,如CO2和H2O等。利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子和水分子从而产生游离氧(活性氧)和OH自由基,因游离氧所携带正负电子不平衡所以需要氧分子结合,进而产生臭氧。众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用,对工业废气及其他刺激性异味有很好的清除效果。他的箱体采用304不锈钢材质经久耐用,防腐蚀,免维修,自洁净,天然雨水冲刷即可自动完成清洗,外观美观大方

【UV光解除臭废气处理设备】原理

先说一下紫外线方面

紫外线是电磁波谱中波长从100nm到400nm辐射的总称,其中波长100nm到200nm的为真空紫外线(UV-D),波长200nm-280nm为短波紫外线(UV-C),波长280nm-315nm的为中波紫外线(UV-B),波长315nm到400nm的为长波紫外线(UV-A)。紫外线的波长与能量成反比。波长越短,能量越强,越容易导致皮肤bing变。UV-D无法在空气中有效的传播,UV-C则几乎被臭氧层吸收。故自然界太阳光中的紫外线,主要以UV-A和UV-B为主,其中UV-A约占98.1%,UV-B占1.1%。

再来说一下废气部分

废气处理技术目前分为物理,化学,生物等三大类,一般可用单一技术或者两种以上技术组合来完成单一臭气的处理工作。常用的物理法是活性炭吸附和酸碱喷水洗喷淋,化学法是化学洗涤,焚化,生物法则是生物洗涤,植物液喷洒,生物滴滤,生物滤床等,而在物理法废气处理技术上,又研发出了等离子体废气处理

而采用254nm和185nm波长双波段紫外线灯来处理废气在近两年由国外臭氧传至国内,目前在国内得到广泛应用。本质一是应用了紫外线灯185nm波段和O2结合产生的O3臭氧来氧化还原反应废气,二是利用185nm短波紫外线的高能量来裂解有机废气,三是利用254nm紫外线照射涂有TIO2的媒介产生-OH来氧化有机废气。

【UV光解除臭废气处理设备】技术特点

1:除恶臭效率高

双波段紫外线结合TIO2光解催化氧化设备能有效去除挥发性有机物(VOC),无机物,liu化氢,氨气,硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味,脱臭效果大大超过国家1993年颁布的(GB14554-93)恶臭污染物排放标准。美国环保部公布的九大类114种污染物均被证实可通过UV光解除臭废气处理设备得到治理。即使对原子有机物如卤代烃,燃料,含氮有机物,有机磷sha虫剂也有很好的去除效果。

2:适用范围广

可适用于中低浓度,大气量,不同恶臭气体物质的脱臭废气处理处理,可每天24小时连续工作,运行平稳可靠

3:运行成本低

设备无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和日常维护,只需定期检查,设备能耗低,设备风阻低,可节约大量排风动力能耗。其中TiO2催化剂的寿命是无限延长的,无需更换。

4:科技含量高

采用先进的氧化技术,突破单一体系的反应局限,在整个反应体系中,两种氧化能力极强的氧化剂-O3和.OH参与反应及185nm高能量紫外线直接裂解废气,使得脱臭效果更佳,恶臭气体矿化程度高,可无害化排放,无二次污染。

5:设备占地面积小,自重轻

适合布置在紧凑,场地狭小等特殊环境;优质的材料防水,防火,防腐蚀,使用寿命长

6:产品性能稳定

目前紫外线灯及专用高功率镇流器技术成熟。为了日后方便维修检查,每个镇流器设置电源和工作指示灯,可根据指示灯排查灯管或镇流器故障。根据反馈的不良现象只需要更换灯管或者镇流器即可

光解光催化三种技术的应用原理

   1.利用臭氧的强氧化性
     双波段紫外线的光谱图

     
其中185nm波长紫外线，也叫真空紫外线，原理如下：

其中的O3就是常说的臭氧，它有极强的氧化性，目前废气处理用的光解紫外线灯主要是利于185nm紫外线持续和O2结合产生的臭氧来分解有机废气。

2.利用185nm波长的高能量紫外线来打断分子键

3.利用254nm波长的紫外线的光催化作用来分解有机废气

  光催化原理是日本人发明的，这个目前在家用空气净化机上目前也被广泛应用，