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低溫等離子體與催化協(xié)同治理空氣污染技術(shù)在低溫等離子體放電區(qū)域，源源不斷地產(chǎn)生著高能電子、自由基，同時(shí)還有豐富的紫外線。高活性物質(zhì)使得常規(guī)條件下需要大量活化能（加熱到300℃以上）才能激活的催化反應(yīng)在室溫條件下就能夠順利進(jìn)行。顯然，放電等離子體與催化劑協(xié)同作用，既可以增強(qiáng)放電等離子體對多種污染物的降解能力，也可以降低催化反應(yīng)的能耗，提高空氣凈化裝置的整體經(jīng)濟(jì)性。

光催化過程中能產(chǎn)生高活性氧化物（如光致空穴，羥基自由基等），但目前單一光催化技術(shù)的推廣應(yīng)用還存在一些技術(shù)障礙。在放電等離子體區(qū)域填充光催化劑，以放電過程產(chǎn)生的大量活性物質(zhì)驅(qū)動(dòng)光催化劑，就可以實(shí)現(xiàn)光降解和等離子體降解的協(xié)同。

納米二氧化鈦在低溫等離子體和暈光的共同作用下可產(chǎn)生大量的羥基自由基。在羥基自由基、等離子體、暈光的協(xié)同作用下可以對通過間隙的空氣進(jìn)行殺菌消毒、降解有害有機(jī)揮發(fā)物（VOCs）和除臭除味等處理。

當(dāng)?shù)入x子體放電產(chǎn)生的電子或光子能量大于納米TiO2禁帶寬度時(shí)，會(huì)激發(fā)納米TiO2的電子從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶，形成具有很強(qiáng)化學(xué)活性的電子—空穴對，并進(jìn)一步誘導(dǎo)一系列氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。其中產(chǎn)生的空穴具有很強(qiáng)的得電子能力，可與納米TiO2表面的OH-和H2O發(fā)生反應(yīng)生成羥基自由基：

TiO2+hv →TiO2（h++e-）

h++OH-→·OH

h++H2O→·OH+H+

羥基自由基·OH的氧化能力極強(qiáng)，其氧化還原電位為2.80V，與自然界中氧化能力最強(qiáng)的氟（氧化還原電位為2.87V）相當(dāng)。它可以氧化包括VOCs在內(nèi)的許多有機(jī)物，同時(shí)可以高效殺滅細(xì)菌病毒等離子體放電產(chǎn)生的等離體和紫外輻射，也具有滅菌消毒和分解有機(jī)物的能力。納米TiO2等離子體放電催化技術(shù)是在羥基自由基、等離子體、紫外輻射等因素共同作用下對空氣進(jìn)行凈化的技術(shù)。并且，在有氧環(huán)境下放電能產(chǎn)生大量的臭氧，而臭氧在光催化劑TiO2的活化過程中起著重要的作用。與納米二氧化鈦光催化相比，它不需要紫外光源，能夠利用放電過程中的各種能量，同時(shí)產(chǎn)生大量羥基自由基，因此是一種新型的快速高效空氣凈化技術(shù)。

用該項(xiàng)技術(shù)處理有機(jī)廢氣具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①能耗低，可在室溫下與催化劑反應(yīng)，無需加熱，極大地節(jié)約了能源；

②使用便利，設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)風(fēng)量變化以及現(xiàn)場條件進(jìn)行調(diào)節(jié)；

③不產(chǎn)生副產(chǎn)物，催化劑可選擇性地降解等離子體反應(yīng)中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物；

④不產(chǎn)生放射物；

⑤尤其適于處理有氣味及低濃度大風(fēng)量的氣體。

但以下兩方面還有待改進(jìn)：

①對水蒸氣比較敏感，當(dāng)水蒸氣含量高于5 %時(shí)，處理效率及效果將受到影響；

②初始設(shè)備投資較高。該項(xiàng)技術(shù)在環(huán)境污染物處理方面引起了人們的極大關(guān)注，被認(rèn)為是環(huán)境污染物處理領(lǐng)域中很有發(fā)展前途的高新技術(shù)之一。

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