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光触媒空气净化器与臭氧消毒器原理介绍

光触媒空气净化器-光触媒的作用原理

光触媒空气净化器是近年来国内外比较流行的一种空气净化器。光触媒实际上是属于半导体的一种。半导体(Semiconductor)是指其导电率介于导体和绝缘体之间的材料,如TiO2、ZnO和Fe2O3。因为这些半导体在光线的照射下,表现出强大的氧化能力,因此称为光触媒。在空气净化方面常用的光触媒是TiO2。 在光触媒空气净化器里一般都安装了紫外线灯管,其目地是利用紫外线的照射来激发光触媒。当紫外线照射(或太阳光)。

空气净化装置光触媒释放带负电荷的电子而光触本身则变为带正电荷的空穴(hole),电子和空穴呆产生强氧化剂(自由基)。空气中的有害物质接触到光触媒时被分解。

自由基(Free radical)物质是由分子组成的,分子又由原子构成;原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成的。带正电荷的质子和不带电荷的中子组成原子核。正常情况下,因为质子的正电荷与电子负电荷的总量相等,所以表现出中性。在外界能量的作用下,如果分子或原子失去原有的电子,就成为正离子;而得到额外的电子时,则成为负离子。自由基(Free radical)是指带有一个或多个不配对(奇数)电子的原子、分子、离子等。负离子也可以带电子,但不能称为自由基,因为负离子所带的额外电子都是配对的(偶数)。例如:H2O=H++OH-在这个反应式中H的全部电子都转移到OH-上成为负离子,而H+的电子数为零(偶数),成为正离子。重要的是OH-中额外的电子与O原子中外层的电子配对,电子数为10个(偶数),因此是负离子。

自由基只能在很短时间内单独存在。自由基因为带有不配对的电子,总在寻找电子来配对。为了“抢劫”电子,自由基攻击周围稳定的分子时,分子的配对电子被自由基抢去,本身又变为新的自由基。新的自由基又攻击其它分子,这样引起氧化-还原连锁反应,最终导致物质的破坏。目前,光触媒的主要用途是去除空气中的挥发性有机气体(Voltatile Organic Compounds,VOC's)。

臭氧空气消毒器-臭氧的作用原理

臭氧的分子是由三个氧原子组成的。臭氧的化学性质极不稳定,总想分解。O3如果遇到空气中的污染物时,O3中的O立即“冲向”污染颗粒物后引起“爆炸”,从而消灭空气中的污染颗粒物。O3与污染颗粒“同归于尽”后,即变为CO2和H2O,而O3本身还原为O2。臭氧是一种高效的消毒剂。高浓度的臭氧化对人体具有危害,因此,臭氧空气消毒器不能在有人的状态下使用。

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