揭密：微波治理VOCs廢氣原理

大氣環(huán)境問(wèn)題日益嚴峻，廢氣排放治理也越來(lái)越得到政府、社會(huì )各界的關(guān)注。有機廢氣作為工業(yè)廢氣的主要組成部分，對大氣環(huán)境和人體影響較大，同時(shí)因其來(lái)源及成分復雜，處理難度及其所采取的處理方法也各不相同。

下面本文主要介紹一種新技術(shù)“微波光氧催化技術(shù)”，通過(guò)介紹其原理來(lái)說(shuō)明微波治理VOCs廢氣的奧秘。微波光氧催化技術(shù)對廢氣的處理實(shí)際上是一種復合技術(shù)，主要包含以下三個(gè)方面：

1微波對廢氣的熱效應

微波是一種頻率在0.3-300GHz的超高頻電磁波，其方向和大小隨時(shí)間作周期性高速變化。在處于微波場(chǎng)中的廢氣分子（大多數為極性分子）將跟隨微波場(chǎng)每秒鐘發(fā)生數億次劇烈運動(dòng)，這大大提高了廢氣分子處理化學(xué)活性。

同時(shí)，對于一些微生物破壞作用顯著(zhù)，細胞中極性物質(zhì)隨高頻微波場(chǎng)的擺動(dòng)受到干擾和阻礙，引起微生物細胞的蛋白質(zhì)，核酸等生物大分子受凝固或變性失活，從而導致其突變或死亡。

2微波激發(fā)UV燈管產(chǎn)生高強紫外光

微波可以激發(fā)一種新型光源"無(wú)電極UV紫外燈"。無(wú)電極紫外燈由可透過(guò)紫外光的石英玻璃作為燈管材料，燈內主要充有汞和惰性氣體。工作原理是利用微波產(chǎn)生的高頻電磁波激發(fā)燈管內汞分子發(fā)生能級變化（從基態(tài)到激發(fā)態(tài)，再從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)），在這個(gè)過(guò)程中輻射出高強度以185，254nm為主的的特征光譜。

其中185nm紫外光與空氣中的氧反應后產(chǎn)生臭氧，臭氧對有機物具有極強的氧化作用，對惡臭氣體及其它刺激性異味有極強的清除效果。254nm屬于高能C波段,能將高分子污染物質(zhì)(丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等揮發(fā)性難處理有機化合物)裂解、氧化成為低分子無(wú)害物質(zhì)，如水和二氧化碳等。同時(shí)在254nmC波段紫外輻射下,納米二氧化鈦催化劑被激活與周?chē)肿影l(fā)生反應產(chǎn)生氫氧自由基OH-,通過(guò)OH-分解有害物質(zhì)分子鏈，抑制破壞細菌生長(cháng)和病毒活性，從而達到殺菌、空氣凈化、除臭、消除空氣污染的目的。

3微波對廢氣的非熱效應

微波的非熱效應在廢氣處理中主要體現在對催化劑的激活作用。以上述TiO2為例,微波的輻射會(huì )增加TiO2表面載荷子的數量并且形成了更多的缺陷位，阻礙了電子-空穴對的復合，延長(cháng)了載荷子的壽命，從而提高了催化劑對紫外光的吸收效率，產(chǎn)生更多OH-氧化分解廢氣分子鏈。