挥发性有机物(vocs)光催化降解过程主要包括传质过程和光催化反应过程。当VOCs气相浓度和催化剂表面的气相浓度十分接近时,说明传质速率很大,反应由光催化反应本身所控制,可以忽略传质过程;反之则必须考虑传质过程的影响,传质效率的高低直接影响光催化反应的效率。也可以通过改变vocs相的流动速率来确定反应的控速步骤。若反应是传质控制的,则反应速率将随流速的增加而增加;若反应是由光催化反应控制的,则反应速率与流速的增加没有明显关系。
传质过程包括催化剂内部的质量传递以及vocs 相和催化剂之间的质量传递2部分。对于无孔和薄膜催化剂结构,可以忽略催化剂内部物质传递的阻力影响。
vocs光催化降解的速率受2个因素影响:吸附效率和光催化反应速率。有较高吸附性能的VOCS不一定具有较快的降解速率,还要综合考虑光催化反应速率常数k的影响。
光催化降解VOCs具有一定的优点,如大部分有毒有机物能彻底无机化,副产物少,但是目前受到催化剂降解效率的影响,还没有完全实用化。目前的研究方向主要集中于设计高效反应器,充分利用催化剂的催化活性,提高光催化剂的催化活性即提高催化剂的量子效率。