康 凯

（江苏省环科院环境科技有限责任公司，江苏 南京 210019）

0 引言

挥发性有机污染物（Volatitle Organic Compounds，简称VOCs）的种类繁多复杂，包括酯类、醛类、酮类、卤代烃和芳香烃等。现阶段常见的处理VOCs工艺主要分为2 大类：回收技术和销毁技术。其中回收技术包括吸收法、吸附法、冷凝法和膜技术等；销毁技术包括热力氧化法、光催化氧化、生物法和等离子体技术等。一般中、高浓度的VOCs 常用处理工艺包括冷凝回收、热力氧化等，低浓度的VOCs 常用处理工艺包括吸附、吸收、催化氧化、生物降解等。由于光催化氧化工艺具备强氧化性能、能耗低、投资运行费用低、无二次污染等特点，近年来在VOCs 治理领域的应用较多。石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有超大的比表面积和优异的导电性能；TiO2是一种光催化剂，在紫外线的照射下可以产生较强的氧化自由基。将石墨烯与TiO2制成复合催化材料，可大大提升光的催化性能。本文通过对普通氧化钛光催化剂和石墨烯/TiO2复合催化剂对工业VOCs降解效率进行对比研究，并将石墨烯/TiO2复合催化剂转化应用于实际工程案例中。

1 光催化作用机理

光催化降解和作用机理见图1。

图1 光催化降解作用机理

光催化氧化技术采用波段为254 和185 nm 的复合紫外光源作用于污染物，波段为185 nm 紫外光直接激发空气中O2为O3，利用O3强氧化性能将有机污染物氧化分解成CO2和H2O；波段为254 nm 紫外光主要作用是激发光催化板表面的纳米TiO2等催化剂，使催化剂表面电子跃进光生电子和空穴，产生一系列复合反应，主要生成具有极强氧化能力的羟基自由基（·OH），羟基自由基氧化电位为2.85 eV，氧化性极强，可破坏各种有机物化学键。……