分散在空氣中的氨、胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲基二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOCs(易揮發(fā)的有機(jī)物質(zhì))類,苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子惡臭化合物,在通過(guò)內(nèi)置惰性催化劑的光氧催化廢氣凈化器過(guò)程中,在高能紫外線和惰性催化劑的共同作用下,有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子惡臭化合物逐步降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物,如CO2、H2O等。
UV光解:當(dāng)紫外線光子能量大于有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子惡臭化合物分子化學(xué)鍵能時(shí),會(huì)發(fā)生光解反應(yīng),致使其化學(xué)鍵斷開。同時(shí),當(dāng)紫外線波長(zhǎng)在200nm以下時(shí),O2分子會(huì)被分解生成活性O(shè);活性O(shè)與O2結(jié)合生成O3。UV光氧催化:催化劑(如TiO2)受紫外線光子激發(fā)后產(chǎn)生導(dǎo)帶電子和價(jià)帶空穴。
早在公元前,中國(guó)已會(huì)用酒曲(生物酶催化劑)造酒。18世紀(jì)中葉,鉛室法制硫酸中用一氧化氮作催化劑是工業(yè)上采用催化劑的開始。催化這個(gè)詞是1835年J.J.貝采利烏斯引用到化學(xué)學(xué)科中來(lái)的。1902年W.奧斯特瓦爾德將催化定義為:“加速化學(xué)反應(yīng)而不影響化學(xué)平衡的作用?!?910年實(shí)現(xiàn)合成氨的大規(guī)模生產(chǎn),是催化工藝發(fā)展史上的里程碑。20世紀(jì)以來(lái),催化工藝迅速發(fā)展,例如,20年代研究成功用鈷催化劑由一氧化碳和氫合成液體燃料的費(fèi)-托法;1955年研究成功齊格勒-納塔催化劑,用于烯烴定向聚合;現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)和煉油工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程,已有80%以上使用了催化方法。
助催化劑:本身不具有催化活性,但加入后(加入量一般低于催化劑量的10%)可顯著提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。一種工業(yè)催化劑往往要加入幾種助催化劑,才能使催化劑的活性、選擇性和壽命都達(dá)到預(yù)定要求。例如,合成氨用的雙促進(jìn)催化劑鐵-三氧化二鋁-氧化鉀中的三氧化二鋁和氧化鉀就是助催化劑。
抑制劑:催化劑中含有的能降低催化劑活性的物質(zhì)。在多數(shù)場(chǎng)合,它是在催化劑制備過(guò)程中由原料不可避免地帶入的。在催化反應(yīng)過(guò)程中,由反應(yīng)物帶入的抑制劑則稱催化毒物。
催化劑的使用和更新及更有效的催化劑的出現(xiàn),都會(huì)促進(jìn)技術(shù),改變工業(yè)面貌,節(jié)約能源,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,生產(chǎn)出質(zhì)量更高的產(chǎn)品。例如硫酸的生產(chǎn),開始是用一氧化氮作催化劑的鉛室法,產(chǎn)品濃度低、雜質(zhì)多、產(chǎn)量小;用鉑作催化劑可使硫酸產(chǎn)品濃度達(dá)98%以上,可制得發(fā)煙硫酸;用釩作催化劑后,產(chǎn)品質(zhì)量大大提高,成本大幅度下降。又如煉油工業(yè)中的催化裂化,用分子篩催化劑代替無(wú)定形硅鋁膠催化劑后,由于分子篩的擇形作用,改變了裂化產(chǎn)物的分布,得到了產(chǎn)品。催化劑的使用可改變工藝流程,減少三廢;催化轉(zhuǎn)化還是治理三廢變廢為寶的有效方法。