AOT光氧催化設(shè)備的反應(yīng)過(guò)程原理詳解

AOT光氧催化設(shè)備基于光催化高級(jí)氧化技術(shù)，通過(guò)特定光源與催化劑協(xié)同作用，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)實(shí)現(xiàn)污染物分解，其反應(yīng)過(guò)程可分為以下核心步驟：

一、激發(fā)與電荷分離：羥基自由基的生成

1. 光源激發(fā)催化劑
設(shè)備采用特定紫外光源（能量需大于TiO?禁帶寬度3.2eV）照射納米TiO?光觸媒涂層，使TiO?價(jià)帶電子被激發(fā)至導(dǎo)帶，形成導(dǎo)帶電子（e?） 和價(jià)帶空穴（h?） 的電荷分離狀態(tài)。

2. 羥基自由基（·OH）的產(chǎn)生
價(jià)帶空穴（h?）具有強(qiáng)氧化性，可直接氧化吸附于TiO?表面的水分子（H?O）或氫氧根離子（OH?），生成羥基自由基（·OH）；導(dǎo)帶電子（e?）則與氧氣（O?）反應(yīng)生成超氧離子（O??），進(jìn)一步參與氧化反應(yīng)。

二、氧化分解：污染物的礦化過(guò)程

1. 無(wú)選擇性氧化污染物
羥基自由基（·OH）氧化電位極高（遠(yuǎn)超臭氧、氯等傳統(tǒng)氧化劑），可無(wú)選擇性地進(jìn)攻水體或空氣中的細(xì)菌、病毒、有機(jī)物等污染物，直接破壞其分子結(jié)構(gòu)。

2. 徹底分解為無(wú)害產(chǎn)物
污染物分子被羥基自由基逐步降解：

· 細(xì)菌、病毒等微生物的細(xì)胞膜被破壞，遺傳物質(zhì)（如DNA/RNA）斷裂，喪失繁殖能力，滅菌率可達(dá)99%；

· 有機(jī)污染物（如高分子化合物、多氯聯(lián)苯等）被分解為小分子中間產(chǎn)物，最終礦化為二氧化碳（CO?）和水（H?O），實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理。

三、協(xié)同機(jī)制：光催化與物理作用的結(jié)合

設(shè)備通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)的TiO?納米涂層設(shè)計(jì)，增加催化劑與紫外光、污染物的接觸面積，提高反應(yīng)效率。同時(shí)，物理流動(dòng)（如水循環(huán)、氣流擾動(dòng)）確保羥基自由基與污染物充分混合，強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程，進(jìn)一步提升氧化分解效果。

四、反應(yīng)特點(diǎn)總結(jié)

· 高效性：羥基自由基反應(yīng)速率為常規(guī)氧化劑的10?倍以上，可快速完成污染物分解；

· 無(wú)二次污染：最終產(chǎn)物為CO?和H?O，不產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物；

· 廣譜性：適用于細(xì)菌、病毒、有機(jī)物等多種污染物，滿足飲用水、泳池水、工業(yè)廢水等多場(chǎng)景凈化需求。

以上過(guò)程共同構(gòu)成AOT光氧催化設(shè)備的核心反應(yīng)機(jī)理，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于將光催化、高級(jí)氧化與物理傳質(zhì)深度融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的高效、徹底去除