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揭密：微波治理VOCs廢氣原理

大氣環境問題日益嚴峻，廢氣排放治理也越來越得到政府、社會各界的關注。有機廢氣作為工業廢氣的主要組成部分，對大氣環境和人體影響較大，同時因其來源及成分復雜，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“微波光氧催化技術”，通過介紹其原理來說明微波治理VOCs廢氣的奧秘。微波光氧催化技術對廢氣的處理實際上是一種復合技術，主要包含以下三個方面：

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，其方向和大小隨時間作周期性高速變化。在處于微波場中的廢氣分子（大多數為極性分子）將跟隨微波場每秒鐘發生數億次劇烈運動，這大大提高了廢氣分子處理化學活性。

同時，對于一些微生物破壞作用顯著，細胞中極性物質隨高頻微波場的擺動受到干擾和阻礙，引起微生物細胞的蛋白質，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UV燈管產生高強紫外光

微波可以激發一種新型光源"無電極UV紫外燈"。無電極紫外燈由可透過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生的高頻電磁波激發燈管內汞分子發生能級變化（從基態到激發態，再從激發態回到基態），在這個過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(丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等揮發性難處理有機化合物)裂解、氧化成為低分子無害物質，如水和二氧化碳等。同時在254nmC波段紫外輻射下,納米二氧化鈦催化劑被激活與周圍水分子發生反應產生氫氧自由基OH-,通過OH-分解有害物質分子鏈，抑制破壞細菌生長和病毒活性，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，產生更多OH-氧化分解廢氣分子鏈。