1、TiO2光催化原理
TiO2具有能带结构，一般是由高能量的导带和低能量价带组成，价带中的电子具有还原性，可以使吸附在UV光解催化净化器TiO2表面的有机物发生还原反应，导带中的空穴具有氧性，可以夺取吸附在TiO2表面的电子，使吸附在TiO2表面的有机物发生反应。在导电和价带之间有一条禁带宽度，为3.2ev。当TiO2受到大于或者等于384nm波长的紫外光的照射时，光子便会射入到TiO2，这时，电子便从价带激发至导带上面，在价带中形成一对电子空穴对，然后他们与空气中的一些水或者空气反应，最后结合成为极其活泼的·OH(羧基自由基)，羧基自由基具有很高的氧还原能力，可以把许多有污染物分解成CO2和水等小分子物质，因而具有可以分解有机物、除锈等功能。激发后的电子空穴对，主要有三个反应途径：(1)表面复合，也就是说电子空穴对在TiO2表面释放能量并复合。(2)内部复合，即电子空穴对价TiO2表面释放能量并复合。(3)光生电子空穴与TiO2表面的物体发生氧还原反应。
在20th纪80年代，不少学者探讨了TiO2光生电子空穴对的表面传输特性，此探讨表明了电子与空穴的传动动力一方面来自于电磁场作用，另一方面来自于来自浓差扩散，当加入氧还原剂时，其电子空穴对的复合概率将会大大降低。
影响UV光氧净化器TiO2光催化活性的因素有TiO2的品型、结晶度、晶粒尺寸、比表面积和TiO2的形貌。单独的使用光催化降解有机污染物，由于与有机污染物碰撞频率低因而净化效率低，TiO2净化气态污染物时，其中间过程可能会生成一些有毒的中间产物，影响其净化效果。
2、活性炭与TiO2协同处理甲醛
活性炭因其超大的比表面积、良好的吸附能力以及比较好的疏水性，完全符合催化剂载体的良好条件。活性炭的超大比表面积可以负载很多的TiO2，使其具有很大的活性中心。借助活性炭的吸附作用，在可以对空气中的低浓度的甲醛气体有机物进行表面富集，进而可以为TiO2的光催化反应提供一个高浓度的环境，从而可以显著的提高甲醛气体的净化效率。TiO2的光催化反应可以把甲醛气体彻底分解成CO2和水，不会产生二次污染问题；同时附着在活性炭表面的TiO2的光催化反应可以使甲醛向其表面转移，进而可以实现活性炭的原位再生。当TiO2负载在活性炭表面时，理论上活性炭中的一些孔隙被堵塞，进而影响活性炭对气体有机物的降解作用，但是经过一系列的研究表明，TiO2只是吸附在活性炭的大孔中，对活性炭的孔结构并未造成太大影响，当附着在活性炭表面的TiO2被紫外光照射时，活性炭吸附性能不但会增大，而且其吸附饱和时间也会延长，其平衡吸附量会增大20%~30%。把玻璃片和活性炭网作为TiO2的载体来研究对甲醛的降解实验，实验表明活性炭与光解催化净化器TiO2协同光催化技术，不但可以解决活性炭的吸附饱和问题，使活性炭原位再生，更能提高甲醛的的去除效率。目前，用活性炭负载TiO2的光催化技术在净化空气方面有着独特的优越性，美国、日本、英国等发达国家均投入大量财力和物力进行研究，此新兴技术在废气应用得到了很多科研人士的肯定。
光催化剂载体主要由无机载体和有机载体两大类，由于光催化剂在光照下能催化氧并分解有机物，故所用载体多为无机材料，如玻璃类、陶瓷类、金属类以及吸附剂类等，经过研究发现吸附类作为光催化剂的载体是效果最好。
我国研究者对于吸附和光催化协同技术的研究起步较晚，现在对光催化降解污染物也进行了大量的基础研究和应用研究。以常见甲醛气体作为目标污染物进行光催化实验，并分析了不同的初始浓度、光照强度，风速大小、温度大小等因素对TiO2光催化降解污染物的影响。以低浓度甲醛气体为目标污染物，在自制光催化反应系统对低浓度甲醛气体进行光催化降解实验，考察了甲醛的初始浓度、催化剂的负载次数、锻烧温度、紫外光光照强度、气体流量和环境湿度等因素对低浓度甲醛气体净化效率的影响，根据实验结果对其影响因素进行优化。发现光催化反应速率与污染物不同初始浓度和光照强度的增大而增大，随湿度(C7H8例外)的增大而减小。目前，人们对活性炭吸附与TiO2光催化技术结合技术的认识还不成熟，对该协同技术的反应影响因素报道也不全面，还需要更深一步了
解其技术。
活性炭与TiO2协同作用是治理气相有机污染的有效方法之一，对于光氧净化器这种新型环保器械的开发有着重大的意义。
近年来，TiO2光催化氧技术得到了许多科研人士的肯定，但是由于空气中污染物繁多，单独使用TiO2催化氧技术降解有机物的速率比较缓慢，且效果不显著。单独使用活性炭进行吸附净化，尽管开始效果明显，但是其本身具有吸附饱和等缺点，因而这种方法不合适。活性炭具有比表面积大、吸附性能好，可以作为光催化剂TiO2的良好载体，将活性炭吸附技术与TiO2光催化还原技术相结合净化空气的有机污染物是一种非常有前景的新型净化技术。
泊头市嘉峰机械设备制造有限公司（http://www.btjfx.net）位于河北省泊头市开发区，是研制开发及生产销售金属补偿器、金属波纹补偿器、非金属补偿器、非金属膨胀节、非金属波纹补偿器、等系列产品的科技型企业。
新闻中心