该装置利用微波发生器中磁控管激发无极真空紫外灯,产生185~254nm波段的紫外线,其光子能量为4.9~6.7eV,激发空气中的O2和H2O,生成具有强氧化性的活性粒子、OH自由基和大量O3。反应途径如下:
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)
同时催化剂在对污染物进行吸附、催化氧化的同时进一步高效分解和利用前端活性物质(如臭氧),同时臭氧分解过程中产生大量活性氧和OH自由基,进一步对污染物进行高效降解。反应途径如下:
O3 +*→O(1D)+ O2,(*:催化剂) (7)
O(1D)+ H2O→·OH (8)
与传统电极触发紫外灯相比,同样功率下,微波触发光解产生的能量更强,更均匀。同时产生的活性基团和臭氧更多,能更好促进催化剂对污染物的分解。同时设备运行方面,废气紫外灯微波触发代替传统的电极触发更安全,设备运行也更容易管理。