随着环境污染问题的日益严重，寻找高效且可持续的工业废气处理方法变得尤为重要。光催化氧化与还原（Photocatalytic Oxidation and Reduction）作为一种新型的废气净化技术，在去除挥发性有机化合物（VOCs）、氮氧化物（NOx）和其他有害气体方面展现出巨大潜力。本文将详细介绍该技术的工作原理、设备选型、操作条件优化及实际应用案例，并展望其未来发展趋势。

光催化氧化与还原技术基本原理

光催化氧化与还原是指利用光催化剂（如TiO₂）在光照下产生电子-空穴对，进而激发一系列氧化还原反应，将废气中的污染物彻底分解为无害物质的技术。常见的光源包括紫外线（UV）灯和可见光灯。光催化氧化与还原技术具有反应条件温和、适用范围广等优点，广泛应用于空气净化领域。

反应机制

在光催化氧化与还原过程中，光催化剂吸收光子后激发产生电子-空穴对：TiO 2+hν→e − +h +随后，空穴（h⁺）与吸附在催化剂表面的水分子或氧气反应生成羟基自由基（·OH）和超氧阴离子（O₂⁻），这些活性物种能够迅速攻击废气中的有机污染物，将其彻底氧化为二氧化碳和水。同时，电子可以与吸附在催化剂表面的氧气反应生成过氧化氢（H₂O₂），进一步促进污染物的降解。