對于低濃度大風量的VOCs處理,目前廣泛采用了UV光催化處理方法,影響UV光催化效率的主要因素包括光源、催化劑、溫濕度和停留時間等,解決UV光催化處理VOCs的關鍵技術相應地需要從光源的選擇,催化劑的優(yōu)化和設備的空間結構改善等入手,找到UV光催化處理VOCs的技術難點加以突破。

    光解催化凈化設備主要由光解技術和催化氧化技術組合而成。催化氧化技術是在設備中添加納米級活性材料，在紫外光線的作用下，產(chǎn)生更為強烈的催化降解功能。由于作為催化劑的TiO2價格低廉，來源廣泛，對紫外光吸收率較高，抗光腐蝕性北學穩(wěn)定性和催化活性高，且沒有毒性，對很多有機物有較強的吸附作用，因而成為各類試驗研究中最常用的光催化劑。為了提高催化劑的活性和適應不同類型的廢氣處理，也經(jīng)常添加一些貴金屬鉑、鈀、釕和過渡族元素的氧化物以及稀土元素的氧化物等作為催化劑。貴金屬催化劑有很高的氧化活性和易回收等優(yōu)點，但是存在資源稀少、價格昂貴和耐中毒性差等一些缺點，目前是世界各國采用的主要催化劑類型。復合氧化物雖可改善某些光催化性能，但氧化活性仍不及貴金屬。大多數(shù)揮發(fā)性的有機化合物在這種紫外光能和納米活性催化氧化的共同作用下，能在2-3秒時間內(nèi)被充分降解，光解催化氧化技術對揮發(fā)性有機廢氣污染物具有較高的去除效率，具有如下特點：

    (1)廢氣凈化的徹底性：UV光觸媒是分解污染物而不是吸附污染物，發(fā)生的是質(zhì)變而不是量變，對污染物具有不可逆的分解;

    (2)廢氣分解的廣泛性：UV光催化氧化幾乎對所有的細菌、病毒和有機污染物起到強效分解作用，特別是對人們不易感知的細菌和病毒進行徹底分解;

    (3)無二次污染：UV光催化氧化的最終產(chǎn)物是二氧化碳和水，對人體無害，不會產(chǎn)生類似消毒劑對環(huán)境產(chǎn)生的二次污染。

    對于光催化的核心問題催化劑性能，需要采取一些新的措施，比如制備大孔徑、大比表面積、高抗沖擊性能且不影響催化活性的催化劑載體，改進廢氣凈化裝置的空間結構，拓展TiO2光催化劑薄膜的光照應用范圍，進一步提高復合型催化劑性能，重點研制新型催化劑及如何防止催化劑的失活和中毒等。

    相對濕度低的影響：對于一定的濕度條件下，氧氣吸收了大部分185nm紫外光，但是隨著濕度的進一步增加，一部分是水蒸氣與氧氣競爭吸收185nm波長的紫外光，水蒸氣吸收了更多的185nm紫外光，同時產(chǎn)生更多羥基自由基。水蒸氣與活性氧反應生成羥基自由基，羥基自由基的氧化性要強于臭氧和活性氧，從而光解的速度明顯加快，促進單位時間內(nèi)對于廢氣去除率的增加，試驗證明相對濕度在30—65%這個范圍，光解效率是上升的，相對濕度超過70%后隨之逐漸下降。

    風速和絕對濕度差的影響：大量實驗證明風速越大，水蒸氣進出口的絕對濕度差越小，這也就是說風速越大，羥基自由基產(chǎn)生量的絕對值也會越少。因此在風速小的工況下，羥基自由基對揮發(fā)性有機物VOCs的貢獻大，風速大的工況下，羥基自由基對有機物降解的作用就會變得十分有限。在設備測試中，風速在低于2m/s的時候，反應效果好，大于6m/s的時候，水蒸氣進出口的絕對濕度差非常小，光催化效率極低。在一定的設備空間內(nèi)，風速同時影響了停留時間，一般停留時間增加，廢氣的去除效率有明顯增高。原因是停留時間增加，185nm紫外光和有機物碰撞次數(shù)一定增加。當停留時間達到10s后，延長停留時間，廢氣的降解效率增加并不明顯。所以在低濃度下，延長停留時間并不能等效的增加廢氣去除效率。