Фотокаталитичните пречистватели на въздуха
1. Обща теория на фотокатализа
пълен катализа технология 2. и Vollara ActivTek
1. Какво е фотокаталитична ЧИСТ ВЪЗДУХ
Модерният понятието "фотокатализа" звучи като "скорост или възбуждане химични реакции промени, предизвикани от светлина в присъствието на вещества - фотокатализатори, че абсорбцията на светлината кванти в състояние да предизвикат химична конверсия на реагентите, ангажиране с последните в междинни химични взаимодействия и регенериране химичния му състав след всеки цикъл на подобни взаимодействия. "
Същността на метода се състои в окисляването на вещества върху повърхността на катализатора под действието на ултравиолетова радиация мека диапазон А. Реакцията протича при стайна температура, и при което токсични примеси не се натрупват върху филтъра и въздуха са унищожени до безвредни компоненти на въглероден диоксид, вода и азот.
Всяко фотокаталитично пречистване на въздуха включва порьозен носител, покрит с TiO2 - фотокатализатор, който се облъчва със светлина и чрез които се вдухва въздух.
Вредни органични и неорганични замърсители, бактерии и вируси се адсорбират върху повърхността на ТЮ2 на фотокатализатор отлага върху порьозен носител (фотокаталитичния филтър). Под действието на UV светлина от лампа, на диапазон, техните органични и неорганични компоненти са окислени до въглероден диоксид и вода.
Теоретичните основи на фотокатализа
TiO2 - съединение полупроводници. Според съвременните идеи електроните могат да бъдат в две състояния в такива съединения: в свободен и свързан.
В първия случай, електроните се движат в кристалната решетка, образувана от Ti + 4 катиони и аниони кислород O2 -
Във втория случай, електрони обикновено са свързани с някоя от кристалната решетка и йон участва в образуването на химична връзка. За да прехвърлите електрон от свързано състояние в свободната енергия трябва да бъде не по-малко от 3.2 изразходвани ЕГ. Тази енергия може да бъде доставено на светлинните лъчи с дължина на вълната л <390 нм. Таким образом, при поглощении света в объеме частицы TiO2 рождаются свободный электрон и электронная вакансия.
В физиката на полупроводници, като електрон вакантно място се нарича дупка. Electron и дупка - достатъчно мобилност и образование, се премести в един полупроводник частици, някои от тях се рекомбинират, а някои да излезе на повърхността и е заловен от него. Схематично, процесите са показани по-долу:
Операционната принципа на фотокаталитикът на полупроводници. Заснето повърхност електрон и дупка са доста специфични химични видове. Например, електрон е вероятно, Ti3 + при повърхността и отвора локализиране на кислород на повърхността решетка да образуват О
Така оксид формира на повърхността изключително реактивни видове. По отношение на редокс потенциал, реакцията на електрон и дупка на повърхността на способността TiO2 характеризира със следните количества: потенциала на електрона
-0,1 V, потенциалът на отвора
+3 по отношение на нормалната водороден електрод.
Това може да се образува такива силни окислители като О и ОН радикал. По принцип същия канал електрон изчезването реагират с кислород. Дупката реагира или с вода или с адсорбирания органично съединение (и в някои случаи неорганичен) ОН - радикал или О- също може да се окисли всяко органично съединение. И така, TiO2 повърхност от светлина става силен окислител.
Вредни органични и неорганични замърсители, бактерии и вируси се адсорбират върху повърхността на ТЮ2 на фотокатализатор отлага върху порьозен носител (фотокаталитичния филтър). Под действието на UV светлина от лампа, на диапазон се окислява до въглероден диоксид и вода.
OH - радикал или О- също може да се окисли всяко органично съединение. И така, TiO2 повърхност от светлина става силен окислител.
Ефикасността на фотокаталитичната пречистване може да се демонстрира от следния експеримент. Чист се поставя в затворен обем него, ацетон, амоняк и въглероден оксид се добавя (около 190 L). Наблюдението се извършва от загуба на ацетон и СО2 натрупване. Кинетичните криви на този метод са представени по-долу:
В действителност, фотокатализа дава уникален поглед към окисляване органични съединения при меки условия. И простотата на самите устройства дава възможност да се надявам на добри перспективи за използването на този метод на практика.
2. Пълен мащаб фотокатализа в Vollara технологии и ActivTek
Пълна фотокатализа (т.е., катализаторът) - процес fotokataltichesky високите технологии, използвани за пречистване на въздуха, само в устройства и Vollara ActivTek.
На практика ние показахме, че пълната фотокатализа е задължително условие за най-ефективния пречистване, възстановяване, регенерация на въздуха на закрито, за да се създаде удобна естествен микроклимат. Технологиите и Vollara ActivTek прилагат в керамична матрица като катализатор (RCI-матрица) на уникална конфигурация, която обединява няколко редки земни метали, включително титаниев диоксид.
RCI-матрица е в състояние да абсорбира вода разтваря във въздуха, т.е. Той има хидрофилни свойства. се катализатор се въвежда в активно състояние UVX спектър ултравиолетова радиация с дължина на вълната 254 нм, самият катализатор е самолечение и не изисква механично почистване.
Забележка: покриване на хидрофилна матрица, способна да абсорбира само микроскопични обема въздух разтваря във водата, което е напълно достатъчно за развитието на активни съставки (оксидиращи агенти), и не влияе на скоростта на влажността в стаята. С други думи, матрицата не изсушава въздуха и ефективното използване на съществуващата влажност стая.
Така фотокатализа е реакция инициирана от ултравиолетовата светлина, и се химическа реакция се ускорява от катализатор, който се отразява на светлинния поток. Катализаторът - по същество е химична реакция ускорител. Проблемът на катализатор за ускоряване на сто пъти химическа реакция на (което в този случай се получава плазма почистване), самият катализатор в реакцията не е включен; Той - само химическа реакция ускорител.
предимства на фотокатализа
Резултатът от каталитични процеси, по-специално, в нашия случай - процес на окисление, "doszhiganiya" различни замърсяването на въздуха. Крайните продукти от реакцията на окисляване (doszhiganiya) - то въглеродните атоми (въглероден диоксид), вода и кислород. Каквото комплекс вещество не е краен продукт на окислителната - това е напълно безопасно вещество - въглероден двуокис, вода и кислород.
Повече за фотокатализа и титанов диоксид
Титанов диоксид - отдавна известен компонент. Photocatalysis на титанов диоксид се използва широко в практиката. Титанов диоксид - е уникален вещество, което когато бъде изложена на слънчева светлина генерира активни съставки ОН йони. Това свойство само TiO2 използва в технологии Vollara ActivTek и за по-ефективно пречистване на въздух от формалдехид, феноли, канцерогени и стотици други вредни летливи съединения, съдържащи се във въздуха на затворено помещение.
Така например, в Япония се използва много активно фасадни бои на базата на титанов диоксид. Тъй като боята на базата на титанов диоксид се превръща самопочистващи свойства, т.е., той не е заразен и винаги изглежда като нов и в същото време, като фасадата е все още и въздухът се изчиства. Ето как: фасада. покрити с боя се облъчва с ултравиолетова светлина на слънцето, което води до каталитична реакция настъпва. И отпред изчиства въздуха.
Оксид - атомен кислород диоксид - това е два атома. Например, СО е въглерод-оксид и въглероден диоксид е - неговата формула = СО2. Първият елемент (СО) - е въглероден диоксид, неумолимо токсичен, много опасно и втората (СО2) - това е въглероден диоксид. Той е напълно инертен и безопасно (ако не е доминиращ в критичните концентрации, която в този случай е абсолютно изключени).
Въглероден окис (СО) - е напълно окислен продукт. С помощта на фотокаталитични процеси формула CO "doszhigaetsya", и на изхода се получи въглероден диоксид - CO2 безвредни. И както при всички оксиди включително атомен кислород, азотни оксиди и други отрови и токсини.
Посоча: поради липса на кислород. Той може да образува въглероден окис, т.е., поради липса на кислород nedoszhigaetsya въглерод, и по този начин образува въглероден окис. Тя винаги е била и продължава да бъде основната причина за смърт - когато къщите се използват печки, камини, бойлери, печки. Хората са загинали и продължават да умират хиляди въглероден окис, тъй като въглероден окис е известно, не мирише.
Ако системата ни са в домове, където се използва за отопление смъртните случаи от въглероден оксид не би. Тъй формула въглероден атом е въглероден окис (СО) "doszhigalas" ще бъде, благодарение на технологията на фотокатализа, благодарение на присъствието на активен кислород, и би било напълно безопасно е в стаята, дори ако в тази стая би била източник на въглероден окис.
Lzhefotokataliz
Веднага след като UV лампа се използва за облъчване във филтър филтри система за пречистване на въздуха, ние вече говорим за факта, че има фотокатализа. Но има смисъл да поиска от търговеца или производителя - и това е катализатор в устройствата си? В почти всички системи в които се използва филтъра и ултравиолетова светлина и когато фотокаталитикът е обявена, катализаторът като такъв не съществува.
Естествено, UV лампа, способен за ефективно обеззаразяват с определен само, че се натрупва във филтъра. Ако не се неутрализира всички процеси за разплод от разпад във филтъра, след което филтърът ще бъде и източник на вирусни инфекции, бактерии, плесени, алергени и т.н. И то ще бъде видимо с невъоръжено око - това ще бъде покрита с капачка мухъл, и че това не се случи - филтъра се облъчва с ултравиолетова светлина. Но процес фотокатализа, сам по себе си, това не се случи, тъй като няма елементарни катализатор. Катализаторът липсва!