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揭密：微波治理VOCs废气原理

大气环境问题日益严峻，废气排放治理也越来越得到政府、社会各界的关注。有机废气作为工业废气的主要组成部分，对大气环境和人体影响较大，同时因其来源及成分复杂，处理难度及其所采取的处理方法也各不相同。

下面本文主要介绍一种新技术“微波光氧催化技术”，通过介绍其原理来说明微波治理VOCs废气的奥秘。微波光氧催化技术对废气的处理实际上是一种复合技术，主要包含以下三个方面：

1微波对废气的热效应

微波是一种频率在0.3-300GHz的超高频电磁波，其方向和大小随时间作周期性高速变化。在处于微波场中的废气分子（大多数为极性分子）将跟随微波场每秒钟发生数亿次剧烈运动，这大大提高了废气分子处理化学活性。

同时，对于一些微生物破坏作用显著，细胞中极性物质随高频微波场的摆动受到干扰和阻碍，引起微生物细胞的蛋白质，核酸等生物大分子受凝固或变性失活，从而导致其突变或死亡。

2微波激发UV灯管产生高强紫外光

微波可以激发一种新型光源"无电极UV紫外灯"。无电极紫外灯由可透过紫外光的石英玻璃作为灯管材料，灯内主要充有汞和惰性气体。工作原理是利用微波产生的高频电磁波激发灯管内汞分子发生能级变化（从基态到激发态，再从激发态回到基态），在这个过程中辐射出高强度以185，254nm为主的的特征光谱。

其中185nm紫外光与空气中的氧反应后产生臭氧，臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其它刺激性异味有极强的清除效果。254nm属于高能C波段,能将高分子污染物质(丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等挥发性难处理有机化合物)裂解、氧化成为低分子无害物质，如水和二氧化碳等。同时在254nmC波段紫外辐射下,纳米二氧化钛催化剂被激活与周围水分子发生反应产生氢氧自由基OH-,通过OH-分解有害物质分子链，抑制破坏细菌生长和病毒活性，从而达到杀菌、空气净化、除臭、消除空气污染的目的。

3微波对废气的非热效应

微波的非热效应在废气处理中主要体现在对催化剂的激活作用。以上述TiO2为例,微波的辐射会增加TiO2表面载荷子的数量并且形成了更多的缺陷位，阻碍了电子-空穴对的复合，延长了载荷子的寿命，从而提高了催化剂对紫外光的吸收效率，产生更多OH-氧化分解废气分子链。