В работе рассмотрены принципы очистки воздуха от газообразных загрязнителей при помощи фотокатализаторов на основе диоксида титана. Необходимым условием такой реакции является химическая неизменность фотокатализатора в конце цикла превращений. Под действием излучения с энергией фотона hv больше или равной энергии запрещенной зоны TiO2 происходит возбуждение электрона из валентной зоны в зону проводимости. На основании изучения кинетики фотокаталитического разложения веществ разработана конструкция и создан фотокаталитический очиститель воздуха С-350, а также разработан способ очистки воздуха от залповых выбросов, которые возможны в металлургических технологиях, используя прототип фотокаталитического очистителя.
The article considers the principles of cleaning air from gaseous pollutants using photocatalysts based on titanium dioxide. A necessary condition for such a reaction is chemical stability of photocatalyst the end of the loop transformations. Under the action of radiation with photon energy hv greater than or equal to the energy bandgap TiO2 is the excitation of the electron from the valence band into the conduction band. Based on the study of kinetics of photocatalytic decomposition of substances the design is developed and created photocatalytic air cleaner, and also developed the method of cleaning of air from salvo emissions that are possible in metallurgical technologies, using a prototype of photocatalytic air purifier.
1. Басов Л.Л., Котельников В.А., Лисаченко А.А. и др. Фотосорбция простых газов и фотодиссоциация адсорбированных молекул на оксидных адсорбентах // Успехи фотоники. –Л.: ЛГУ, 1969. – Вып. 1. – С. 78-111.
2. Савичев Е.Н. Фотокаталитические методы очистки воды и воздуха // Соросовский образовательный журнал. – 2000. – Т. 6. – № 11.
3. Anpo W.M., Shima T., Kubokawa Y., ESR and Photoluminescence Evidence for the Photocatalitic Formation of Hydroxy Radicals on Small TiO2 Particles. Chem. Lett., 1799–1802, 1985.
4. Melintock I.S., Ritchie M. Reaction on Titanium Dioxide; Photo-absorption and Oxidation of Ethylene and Propylene. Trans. Faraday Soc. 61, 1007-1016.
5. Mills A., LeeS.-K. A web-based overview of semiconductor photochemistry-based current commercial applications, I. Photochemistry and Photobiology. F. 152, 233-247, 2002.
6. Strehlow H., Cook E.L. Compilation of energy band gaps in elemental and binary compound semiconductors and insulators, Y. Phyz.Chem. Ref.Data, 2 (1), 163-193, 1973.
7. Feberic R.M.,.Iardim W.F. Photo catalytic destruction of VOCs in the gas phase using titanium dioxide. Appl. Catal. B: Environmental, 14, 55-68, 1997.
8. Fu X., Clark Z.A., Zeltner W.A., Anderson M.A. Effect of reaction temperature and water vapor content on the heterogeneous photocatalytic oxidation of ethylene. I. Photochem. Photobiol. A: Chem., 97, 181-186, 1996.
9. Volodin A.M., Cherkashin A.E., Zakharenko V.S. Inference of Physically Adsorbed Oxygen on the Separstionof Electron – Hole Paizs on Anatase Irradiated by Visible Light. Reaet. Kinet. Catal. Lett., 11, 103-106, 1979.
10. Volodin A.M., Cherkashin A.E., Zakharenko V.S. Formation of O2- eon Radicals on Reduced Anatase. Influence of Adsorbet CO on the Stabilization of O2-. Reaet.Kinet. Catal. Lett., 11, 107-111, 1979.