光催化光氧化是近年來日益受到重視的污染治理新技術。對VOCs降解率可達到90%-95%。該技術是指在一定波長光照下，利用催化劑的光催化活性，使吸附劑在其表面的VOCs發(fā)生氧化還原反應，將有機物氧化成CO2、H2O及無機小分子物質。

    光催化光氧化具有選擇性，反應條件溫和(常溫、常壓)，催化劑無毒，能耗低，操作簡便，價格相對較低，無副產物生成，使用后的催化劑可用物理和化學方法再生后循環(huán)使用，對幾乎所有污染物均具凈化能力等優(yōu)點。

    在近幾年的研究中，納米TiO2光催化氧化技術日益顯露出其優(yōu)勢。納米TiO2是一種新型的高功能精細無機產品，其粒徑介于1-100nm。由于它的比表面積大，化學穩(wěn)定性和催化活性高，價廉且來源廣泛，對紫外光吸收率較高，抗光腐蝕性，且沒有毒性，對很多有機物有較強的吸附作用，使得它在去除氣態(tài)污染物方面有著明顯的優(yōu)勢。

    納米TiO2的光催化光氧化綜合性能好，能在常溫常壓下直接用空氣作氧化劑，使多種有害氣體分解為無害氣體，不會造成二次污染，反應在紫外線輻射條件下發(fā)生，發(fā)生反應速度快，所需時間僅幾分鐘或幾個小時，因此是一種非常便利的VOCs凈化技術。

    為了避免實用過程中TO2的納米顆粒與空氣分離的難題，因此需要將納米TO2負載在載體材料上，制成負載型的納米TO2光催化劑才便于使用。其中，以活性炭纖維作為載體，將TiO2以膜的形式負載其上，能夠結合兩種物質的優(yōu)點，將有害氣體氧化成CO2和H2O，并具有抗菌殺菌的效果，對人體無毒，不需更換再生。

    近年來，國內納米TiO2光催化技術的研究和應用發(fā)展迅速。清華同方潔凈技術有限公司和寧波華光精密儀器有限公司開發(fā)生產的多種空氣凈化器就運用了納米TO2光催化技術，產品已投放市場。北京市中科凱瀾科技發(fā)展有限公司應用光催化技術設計、開發(fā)了光催化空氣滅菌消毒凈化系列產品，這些光催化空氣凈化器可廣泛應用于醫(yī)院、學校賓館等公共場所。曹耀華等研究采用均勻沉淀法制備出半導體材料光催化劑——納米TO2粉體，粒徑10nm，晶型為銳鈦礦型，介紹了利用光催化氧化方法處理有機污染物苯酚的試驗條件，經紫外光照射后，苯酚的降解率達99.9%。

    研究結果表明，復合稀土化物的納米級粉體有極強的氧化還原性能，這是其它汽車尾氣凈化催化劑所不能比的。它的應用可以徹底解決汽車尾氣中一氧化碳、氮氧化物和碳氧化物的污染問題，活性炭纖維材料，特別是納米基礎上的碳纖維，對有機物的吸附上顯示出了明顯的優(yōu)勢。碳纖維的比表面積可達2000m2g，而粉末活性炭只有1000m3g。PNavarre等對二甲苯和乙酸乙酯利用碳纖維材料進行吸附處理，著重研究了不同碳纖維、纖維層數、不同氣體以及氣體濃度間的關系，取得了較好的效果。

    此外，日本人對紫外光線分解氣態(tài)有機物作了研究。結果表明，在氣體情況下，有機氯化物和氟氯碳在185nm紫外光照射下，進行氣相光解，兩種物質都能在極短的時間內分解，而且有機鹵化物的分解速度大于氟氯碳，三氯乙烯幾秒鐘內即能分解成zui終產物CO2、CL2、F2及光氣等，三氯乙烯、乙酸等中間產物可通過NaOH溶液處理或延長滯留時間等手段除去。

    此外，國外科學家還利用臭氧作為輔助氧化劑進行了光催化氧化苯的研究以及各種光催化氧化反應為補償技術機理的含苯、甲苯、二甲苯以及苯廢氣的研究，研究表明，光催化氧化反應同活性碳吸附、催化燃燒法等補償技術相比，具有經濟潛力光催化氧化技術處理ⅤOCs具有反應效率高、不受溶劑分子的影響、易回收、反應速率快等優(yōu)點，但這項技術還存在幾個關鍵的技術難題。

    光催化氧化設備除臭原理

    近年來，已有不少學者提出解決以上問題的方案，如針對TiO2進行摻雜、貴金屬表面沉積、半導體復合、表面光敏化或超強酸化及微波制備等，以提高TiO2的光催化量子效率或可見光的利用率：采用溶膠凝膠法、金屬有機化學氣相沉積法、陰極電沉積法等多種方法，并通過改變干燥、焙燒等條件以制備既牢固又具有優(yōu)良光催化活性的TiO膜：把微波場、熱催化、等離子體等技術與光催化耦合，應用于有機污染物的氣相光催化降解，以提高光催化過程的效率等。