該裝置利用微波發(fā)生器中磁控管激發(fā)無(wú)極真空紫外燈,產(chǎn)生185~254nm波段的紫外線,其光子能量為4.9~6.7eV,激發(fā)空氣中的O2和H2O,生成具有強(qiáng)氧化性的活性粒子、OH自由基和大量O3。反應(yīng)途徑如下:
O2 + hν(<243 nm)→O(1D)+ O(3P), (1)
O(1D)+ M →O(3P)+ M, (2)
O(3P)+ O2 + M → O3 + M, (3)
H2O +hν(185nm)→ ·OH + H, (4)
O3 +hν(<310nm)→O(1D)+ O2, (5)
O(1D)+ H2O→·OH. (6)
同時(shí)催化劑在對(duì)污染物進(jìn)行吸附、催化氧化的同時(shí)進(jìn)一步高效分解和利用前端活性物質(zhì)(如臭氧),同時(shí)臭氧分解過(guò)程中產(chǎn)生大量活性氧和OH自由基,進(jìn)一步對(duì)污染物進(jìn)行高效降解。反應(yīng)途徑如下:
O3 +*→O(1D)+ O2,(*:催化劑) (7)
O(1D)+ H2O→·OH (8)
與傳統(tǒng)電極觸發(fā)紫外燈相比,同樣功率下,微波觸發(fā)光解產(chǎn)生的能量更強(qiáng),更均勻。同時(shí)產(chǎn)生的活性基團(tuán)和臭氧更多,能更好促進(jìn)催化劑對(duì)污染物的分解。同時(shí)設(shè)備運(yùn)行方面,廢氣紫外燈微波觸發(fā)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電極觸發(fā)更安全,設(shè)備運(yùn)行也更容易管理。