光化學和光催化氧化法是目前研究較多的一種高級氧化技術。光催化反應即在光的作(zuò)用下進行(xíng)的化學反應。分子吸收特定波長的電磁輻射後，是分子達到激發态，然後發生化學反應，産生新的物質，或成爲熱反應的引發劑。

原理：現應用的光催化廢氣處理設備的技術是利用特種紫外線波段，在特種催化氧化劑的作(zuò)用下，将氧氣催化生成負氧離子，再将廢氣分子氧化還原的一種特殊處理方式。

光催化反應機理圖

(1)光催化材料的影響

光催化氧化技術的微觀反應原理是：當催化劑被一定光強的光照射時，根據半導體電子結構的特點，催化劑中會發生電子躍遷，即電子(e-)會從充滿的價帶躍遷到空的導帶，從而留下氧化性極強的帶正電的空穴(h+)。采用市面上的二氧化钛(建材)材料，而不是銳钛礦型(光觸媒介(jiè))二氧化钛光觸媒(性價比等同碳與鑽石)，完全沒有催化光解功效。

(2)生成副産物：

目前普遍研究認爲光催化氧化法能夠将VOCs完全降解生成無毒無害的CO2和H2O等，但是在實際工程實踐中VOCs的光催化氧化反應會生成酮、醛等中間産物，對環境造成二次污染。

(3)反應時間的影響

反應時間與有機廢氣降解率圖

在企業工廠的實際應用中，會不斷的排放VOCs，因此VOCs在通(tōng)過光催化氧化法處理設備的時間很短，從而導緻了降解率偏低，達不到應有的标準。由上面的實驗數據圖可見，短時間内(1秒鍾左右時間)，單獨紫外光設備對VOCs降解率很低。在單獨UV光解技術應用中，即使延長反應時間，對VOCs的降解率也在10%以内(正如(rú)國内某知名紫外線燈(dēng)管廠所介(jiè)紹(shào)的，沒有在反應區留滞三(sān)秒以上，基本沒有效果)，不但滿足不了工業治污應用，還産生很多副産物污染氣體。

(4)相對濕度影響

相對濕度對降解率的影響

從上圖的數據可以看到，随着濕度增大，在濕度50%時，降解率升到一個極點。但随着濕度增大，降解率又開始下降。所以光催化氧化法不是越幹燥越好，也不是濕度越高就越好。UV光生成的臭氧，需要與部分水汽反應生成氫氧自由基或負氧離子增強介(jiè)質的反應活性才可能增大與VOCs的反應幾率。

綜上所述，單獨的紫外光解技術的弊端是，受催化劑、濕度、灰塵顆粒物的影響，紫外燈(dēng)大部份(fèn)能量用于産生臭氧，短時間光解VOCs做不到徹底，反而産生更複雜的中間副産物，造成二次污染，此外，如(rú)果采用市面上的二氧化钛材料，不是銳钛礦型二氧化钛光觸媒，完全沒有催化光解功效。

因此，我們可以分析出，在企業工廠實際生産中，催化氧化法處理設備對VOCs的降解率比較低，經光解排出的氣體中VOCs會超出國家規定的标準，而且還會産生大量的臭氧，從而造成環境的二次污染。