שיטות זיהום אורגניות (VOCs) מייצגות את אחד המעמדות המעמיקים ביותר של זיהום אוויר מקורה וחיצוני, המובטח על ידי צבעים, פותרים, דבקים, סוכני ניקוי, תהליכים תעשייתיים ואפילו בניית חומרים, VOCs לתרום ישירות להורדת אור ברמת הקרקע, smog, ומגוון של השפעות בריאותיות חמורות ומסתוריות כולל גירוי נשימתי, כאבי ראש, כמו תקנים סטנדרטיים של אבטחה.

צילום: Photocatalytic Coating

(הציפוי של photocatalytic הם משטחים פונקציונליים, כי כאשר מוארים באור של אנרגיה מספקת, יוזם להאיץ תגובות כימיות מבלי להיות נצרך בתהליך.המונח "פוטוליטי" משלב תמונות (אור) וקטאליזה (הפחתת תגובה) בהקשר של VOC abatement (H0c) חומרים מטבוליים (Flowing) ו-Ficial) לציפוי חמצן (Flowing) באופן מיידי) – חמצן (Flowing to atras)) ו-Ficial) למיניהם (Ficiallyxicial)

(החומר המפונקטיבי ביותר) הוא דו-חמצני טיטניום (TiOphsFsis:0reas FLT:1), במיוחד שלב גבישי של טטאז'ל:2muphal מתכת:2FLT 3D) הוא פרס עבור יציבותו הכימית, לא רעילות, עלות נמוכה, ועוצמה מחמצן חזקה תחת אולטרה סגולה (V) חומרים אחרים כוללים ציפוי של ספקטרום מתכתי אור קרינת מתכת (OtranOtrad)

עבור VOC יעיל batement, הציפוי חייב להיות מונדס כדי להשיג שטח פני גבוה, גבישי אופטימלי, דבקות חזקה, והתנגדות ללבוש.המנגנון הבסיסי מסתמך על שלושה שלבים אפשריים: ספיגת פוטונים, הפרדה נושאת מטען ונדידת פני השטח תגובות Redox.כל צעד מציג הזדמנויות ומגבלות כי החוקרים ממשיכים לחדד.

כיצד פועל Photocatalytics

מכניזם פוטו-קטליטי בפירוט

תהליך הליבה מתחיל כאשר פוטון עם אנרגיה שווה או גדול יותר מאשר פער הלהקה של המוליכים למחצה נספג.עבור anatase TiOveFLT:0.2FLT:1, פער הלהקה הוא בערך 3.2 eV, המתאים אורכי גל קצרים יותר מ 385 nm - אזור ה-UV של הספקטרום.

(ב) [ה]] [ה]][ה]]][ה]][ה]]][ה]]][ה]]][ה]]][ה]]]][ה[[המאה ה-20]]], ו[[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1966]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]

גורמים המשפיעים על יעילות

מספר פרמטרים קובעים את השיעור והשלמות של הרס ה-VOC:

  • (הדגשה:0) עוצמת האור ואורך הגל: 1FLT:1ureaance גבוה מגביר את הדור של זוגות חור אלקטרונים, אך אינטנסיביות מוגזמת יכולה לקדם את השיפוץ.המשחק הספקטרום בין מקור האור לבין להקת הקליטה של הציפוי הוא קריטי.
  • (FLT:0)Humidity:FLT:1 רמה מסוימת של מים פנוי יש צורך לייצר רדיקלים הידרוקסיל.עם זאת, לחות גבוהה מאוד יכול לחסום אתרים פעילים או ליצור סרט מים אשר מאט VOC diffusion אל פני השטח.
  • (FLT:0) טמפרל: 1FLT ( Photocatalysis) פועל ביעילות בטמפרטורות מתחרות, המהווה יתרון גדול על חמצון תרמי.
  • שטח טעינה ומשטח:0 Catalyst לטעון משטח: שטח פני השטח העליון של LT:1Builder מספק אתרים פעילים יותר.Nanostructured ציפויים (למשל, חלקיקים, ננופס, סרטי meso ⁇ ) משפר מאוד את הביצועים.
  • (FLT:0) ריכוז ומחזור זרימה: FLT:1 במערכות טיהור אוויר, זמן המגורים של אוויר מזוההה מעל פני השטח המצופה חייב להיות מספיק כדי לאפשר מודעות ותגובה.

יתרונות של VOC Abatement

ציפוי פוטו-קטליטי מציע שילוב ייחודי של הטבות שממבדילות אותם מטכנולוגיות של דיקור קונבנציונלי:

ידידותיות לסביבה וקיימות

בניגוד לשיטות מבוססות מודעות (למשל, פחמן מופעל) כי רק להעביר את המזונאים משלב אחד למשנהו הדורשות התחדשות תרמית, חמצון פוטו-קטליטי להשמיד לחלוטין את ה-VOCs, מה שממיר אותם לתוך פחמן דו-חמצני ומים שפירים.אין זרמי פסולת משניים נוצרים.התהליך משתמש רק אור וזרז, אשר אינו נצרך בתגובה.

אנרגיה יעילה

Photocatalysis פועל בטמפרטורת החדר ולחץ, בניגוד לחמצן תרמי כי חייב לחמם נפח אוויר גדול עד 700-1000 מעלות C. שבו אור השמש זמין, התהליך יכול להיות פסיבי למעשה. עבור יישומים מקורה, מאגרי UV-LED נמוכים ניתן לשלב לתוך מערכות HVAC, צריכת שבריר של האנרגיה של שיטות מסורתיות.

תחזוקה נמוכה וארוכותיות

כאשר הם מוחלים כראוי ומוגנים, ציפוי פוטו-קטליטי הם חזקים מבחינה מכנית ויציבים מבחינה כימית.הזרז קבוע substrate ואינו צריך תחליף תקופתי כמו מסננים פחמן.ניקוי להסרת אבק מצטבר או שאריות אורגניות הוא משימת תחזוקה העיקרית. ציפויים מסחריים רבים הם ניקוי עצמי, באמצעות תהליך photocatalytic כדי לפרק שכבות של אדמה אורגנית, אשר גם להפחית את תדירות התחזוקה.

פשטות ו Scalability

ניתן ליישם את הכריכה כמעט על פני השטח המוצק - קירות, תקרה, ריצוף החלון, חסמי כביש, כריות מנהרה, ציוד תעשייתי ואפילו בדים. הם פועלים בתוך, בחוץ, וסביבות סגור למחצה. יישומים נע בין מזורי אוויר קטנים, צינורות אוויר קטנים, מערכות טיפול תעשייתי בקנה מידה גדול, יתר על כן, photocatalysis יכול להיות משולב עם טכנולוגיות אחרות, כגון סינון אוויר, כדי ליצור פתרונות UVtrion.

הסרת פיזור סימולטני של מספר רב של

(הופנה מהדף ה-Sho Attack Organicמולקולות ללא הבחנה, ציפוי פוטו-קטליטי יעיל נגד מגוון רחב של VOCs, כולל alkanes, alkenes,ארוטיקה, aldehydes, ketones, Alcohols, ותרכובות כלורוכליות.הם גם מפעילים מיקרואורגניזמים אוויריים באוויר (bacteria, s), וירוסים, spores) ו- Decompose חנקן (NOFirated)

יתרונות בריאותיים ונוחות

על ידי צמצום ריכוזי VOC, ציפוי פוטו-קטליטי מסייע להפחית את תסמונת הבנייה החולה, לשפר את הפרודוקטיביות העובדתית, ולתמוך בציות למגבלות החשיפה של הכיבוש.בהגדרות הבריאות, הם יכולים להוריד את הסיכון לזיהומים בסיכון של אשפוזים בסיכון וליצור סביבות בטוחות יותר עבור חולים immunocompromised. במקומות עבודה תעשייתיים, הם להפחית ריחות וחשיפה לא יציבה.

אתגרים והגבלות נוכחיות

למרות הבטחתו, ה-VOC photocatalytic עדיין לא פתרון אוניברסלי.יש להתגבר על כמה מהלכידות הטכניים והכלכליים:

המונחים: Visible Light

אטיאז טהור TiOveFLT:0 (2FLT:1) דורש אור UV, המהווה רק כ 5% של ספקטרום השמש. Indoors, ללא מנורות UV ייעודיות, הציפוי הוא במידה רבה לא פעיל. בעוד הוא עושה עם מתכות (למשל, כסף, פלטינה, ברזל) או לא-metals (nitrogen, פחמן, פלואורין) יכול להאריך את הספיגה לטווח הנראה, רבים סובלים מאפקטים קלים, או מיציבות נמוכה יותר, או נמוכה יותר, ירידה נמוכה יותר, או נמוכה יותר, ירידה של חומרים קלים, או נמוכה יותר, ירידה של חומרים מצריכת חשמל סטטיים, או נמוכה יותר, ירידה נמוכה יותר, ירידה נמוכה יותר.

המונחים: Electron-Hole Pairs

(הופנה מהדף ויקרא י"ד) , [[המאה ה-20]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[[[[[1924]]]]]] [[[[[[[[[[1924

Catalyst Degradation and Deactivation

עם הזמן, הצטברות של חומרים לוואי, מודעות של מינים אורגניים (למשל, סולפטים, ניטרטים), או שחיקה פיזית יכולה להפחית את הפעילות.בסביבות לחות, הציפוי עשוי להיות כפוף דלמנט או נטיעת של שיטות דוראנס.

הגבלת העברת המונים ומגע עם יעילות

ביחידות טיהור אוויר מעשי, שיעור ההרס של VOC מוגבל לעתים קרובות על ידי כמה מהר מולקולות מזוהות מתפוגגות מהאוויר הגדול אל פני השטח הציפוי.הגדלת הזעזוע או צמצום עובי הגבול באמצעות עיצוב מעריצים יכול לעזור, אבל יש סחרחור עם ירידה בלחץ ושימוש באנרגיה באופן דומה, ביישומים פסיביים (למשל, קירות צבועים), מהירויות של נפיחות טבעית הן נמוכות, וכתוצאה מכך, שיעורי הסרה נמוכים.

היקף הייצור והייצור

הקטנת גודל-שטח, ציפויים ללא פגם, אחידים בעלות סבירה מאתגרת.הפגנות מעבדה רבות משתמשות בשקופיות מקודדות בתנאים מבוקרים; תרגום של ייצור-ל-ל-roll עבור חומרי בניין דורשות בקרת תהליכים קפדניים.

המונחים:

בעוד מינרליזציה מלאה COFLT:0.2FLT:1 ו HFLT:203FLT 3:O הוא החמצן האידיאלי, החלקי יכול לייצר תרכובות ביניים שעשויות להיות רעילות יותר מה-VOC המקורי. לדוגמה, כל VOCs מאולץ יכול לייצר זרגן או דיוקסינים בתנאים מסוימים.

כיוונים עתידיים וחדשנות מתפתחת

תנופה מחקר ופיתוח ממשיכה להאיץ, מונעת על ידי חומרים מדע מתקדם וביקוש בשוק גדל עבור אוויר נקי.

חומרים פוטו-טקליטיים מתקדמים

(ב) חיפוש חומרים גלויים-אוראקטיביים יעילים נכנע למועמדים מבטיחים כגון פוטו-קטאביסטים מבוססי דו-ממדיים (BiVOGIRFLT:04FLT:1, BimiaFLT:203FLT 3WOFLT 2,4 ניטמ"ד) ניטארי (SDVSLT) LT) ;2F3N) LT3FD)

עקבו אחרי Coverings

שילוב photocatalysts עם פרסומות כמו פחמן מופעל או זאוליטים יוצר אפקט סינרגי: המודעות ללכוד VOCs ומרכז אותם ליד האתרים הפעילים, בעוד photocatalyst regenerates את המודעות או oxbent על ידי חמצון של VOCs מורכבים כאלה יכול לטפל לנטרל את עומסי photocatalyst לתוך זרם גבוה יותר: "אוקסרטי" הוא מסוגל ליצור לחץ גבוה יותר על ידי phot.

שילוב עם טכנולוגיית UV-LED

הפיתוח של יעיל, נמוך-על LEDs פולטים ב- 365-395 ננום עשה את זה מעשי להטמיע מקורות אור ישירות לתוך כור פוטו-קטליטי או לתוך חומרי בניין. LEDs הם קטנים, קרירים, ימים ארוכים, ויכול להיות מופעל על ידי פאנלים סולאריים או מעגלים נמוכים-וולנטים.אינטגרציה זו מאפשרת קומפקטיים, על מערכות טיהור ביקוש עבור מגורים, כלי רכב מסחריים, ויישומים.

מערכות ריגול אוויר היברידי

חמצון פוטוקטליטי פועל היטב לצד סינון, משקעים אלקטרוסטטיים, ומערכות מבוססות אוזון.לדוגמה, pre-filter מסיר חומר חלקיקים כדי למנוע אדמה של הזרז, ואז שלב photocatalytic מתייחס VOCs ו bioaerosols, ופילטר פחמן סופי ללכוד כל תוצרים.

תקנים ותיקון ביצועים

ככל שהשוק בוגר, פרוטוקולים עקביים של בדיקות ותוכניות הסמכה מתעוררים.הועד האירופי לתקינה (CEN) פרסם את EN 16846-1 על מנת להעריך את מכשירי פוטו-טקליטיים, ואת תוכנית האיכות של EPA:0Indoor Air Quality ProgramFIRFLT:1 מספק הדרכה על בחירת טכנולוגיות ניקוי אוויר יעילות.

תחנת השמש-Driven-VOC Abatement

אחת האפליקציות הגדולות והמלהיבות ביותר היא ציפוי משטחים עירוניים - חזיתות בנייה, מחסומים קול, סולמות כבישים וקירות מנהרה - עם חומרים פוטו-קטליטיים שמשתמשים באור השמש כדי לנקות את האוויר שמסביב. פילד מחקרים בערים כמו רומא, מילאנו, וטוקיו הוכיחו הפחתה ניכרת ב- NOFLT:0xFLT:1 ו- VOCs ליד משטחים אלה "אולי" יכול להפוך לציפויים של תשתיות עירוניות.

יישומים אמיתיים ומקרה דוגמאות

מתקנים תעשייתיים

גורמים העוסקים בפתקים, צבעים, או ביניים כימי לעתים קרובות להתמודד עם מגבלות פליטה מחמירות. כורים פוטו-ליטיים מותקנים בדוכסים ממצה יכולים לטפל בזרמים VOC ריכוז גבוה.לדוגמה, צמח מטבולי באמצעות TiOFLT:02FLT:1 מכווץ מדיה עם ⁇ UVLED דיווחו על הסרת xy ו שבריר אנרגיה של oxer.

בתי חולים ובריאות

בתיאטראות הפעלה, חדרי בידוד, ומחלקות המטופל, שמירה על רמות נמוכות של VOC ומיקרוביאלי הוא קריטי. צילומי מסך או לוחות קיר הפועלים תחת תאורה רגילה הראו ירידה של "90% ב-VOC הכולל (TVOC) בתוך 24 שעות בלימודי טייס, לצד ירידה של 99% במספרי חיידקים.פעולה כפולה זו מסייעת לענות על תקן ASHRAE סטנדרטי עבור מתקנים רפואיים.

בניינים מסחריים ומשרדים

הסמכה בנייה ירוקה כמו LEED ו- WELL מעודד את השימוש של טיהור אוויר פעיל.כמה מורכבים משרדים מרכזיים שילבו ציפוי פוטו-קטליטי לתוך HVAC plenums ו diffuser גרילes. data מ בניין 50 קומות בשנחאי הצביעו על ירידה של 40% ברמות הטלוויזיהOC לאחר החלט עם TiOFreaLT:02FLT-coated dutrated, 000 פני השטח, לתרום לשיפור שביעות רצון של הדיירים.

רכב והובלת ציבור

איכות האוויר של בקתה במכוניות, אוטובוסים, רכבות ניתן להדפס באופן משמעותי על ידי VOCs מחוץ לגזמות מחומרים פנימיים ועל ידימזהמים הנכנסים מבחוץ.פילטרים Photocatalytic או מחליף חום מכוסים במערכות HVAC הם צוברים מתח.מערכת טויוטה HSD ברכב תאי דלק Mirai, למשל, משלבת מודול טיהור אוויר פוטו-טקליטי שמטפלים ב-FLTx:0FLTx:0x: 1.

מנהרות וחללות

מנהרות רכב מצטברות רמות גבוהות של VOCs ו- NOFLT:0igxFLT:1 מ-Shaust. Coating Tunnel Walls ו תקרה עם photocatalysts גלויים, בשילוב עם תאורה LED, יכול להפחית באופן פסיבי ריכוזים מזוהים. A הפגנה במנהרה הארוכה של 2.5 ק"מ בספרד השיגה ירידה של 30–50% ב- NOFreave:2x ו-pEX.

מסקנה

ציפוי פוטו-קטליטי מייצג שינוי פרדיגמה בגישה ל-Viratile תרכובת אורגנית batement. על ידי מינוף אנרגיה קלה כדי ליצור חמצון חזק ישירות על פני השטח מטופלים, הם מאפשרים מינרליזציה מלאה של מגוון רחב של אבקות אוויריות אוויריות אוויריות ללא ייצור פסולת משנית ועם קלט אנרגיה מינימלית.הטכנולוגיה עברה היטב מעבר למעבדה, עם ביצועים מוכחים בתחום תעשייתי, מסחרי, בריאות, וסביבות עירוניות, כדי להגביר את יעילות גבוהה יותר, כמו גם לחץ אווירי, כמו גם לחץ אווירי, שיפור יעילות גבוהה.

(ב) לבחון את המחקר הנוכחי ואת הצעות המוצר, לשקול סקירה של משאבים מן ה-FLT:0 (U.S. EPA Indoor Air Quality Program) ו-FLT:2 המכון הלאומי למדעי הבריאות הסביבה FLT 3: עבור סטנדרטים טכניים, ה-FLT:4 ISO/TC 206 ועדהFLT:5 מספק הנחיות לבדיקות ביצועים פוטו-אנליזה, בנוסף ל-Fuasungal Commission of the Openation Developments of the Joint Data Center.