Компетентностно-ориентированные задания в системе высшего образования. Шехонин А.А - 88 стр.

UptoLike

88
полупроводниковых источников УФ излученияУФ светоизлучающих
диодов (УФ СИД) – позволяет рассчитывать, на реализацию устройств
фотокаталитической очистки, практически лишенных указанных
недостатков.
Длительность работы УФ СИД без замены достигает несколько
десятков тысяч часов. Работа их не связана с выделением каких-либо
вредных веществ, в том числе, озона. Размеры УФ СИД в десятки раз
меньше, что позволяет рассчитывать на конструктивное разнообразие
очистителей и наиболее эффективное использование УФ излучения, в
зависимости от области применения. Энергопотребление в 20 раз меньше
энергопотребления УФ ламп, а низкое рабочее напряжение (4 В)
обеспечивает электробезопасность и возможность автономной работы.
Использование светодиодов требует нового подхода к
конструированию и появления новых методик расчета
фотокаталитических
блоков, для чего, в свою очередь, необходим поиск и
анализ факторов, определяющих эффективность процесса
фотокаталитической очистки воздуха.
Эффективность фотокатализатора определяется квантовым выходом
реакции и спектром действия фотокатализатора. Для обеспечения
наибольшего квантового выхода, т.е. эффективной работы
фотокатализатора, необходим контакт как можно большей поверхности
катализатора с УФ излучением, а так же с
очищаемым воздухом.
Квантовый выход определяется как соотношение между числом
молекул образовавшихся или разложенных в системе в единицу времени и
числом фотонов поглощенных системой в единицу времени, при данной
длине волны:
d
t
dN
dt
dN
d
t
dN
A
dt
dN
Ф
absh
r
inch
r
)()(
)(
,
А - отражает долю поглощенного фотонного потока.
Таким образом, квантовый выход показывает, сколько молекул
трансформировалось посредством поглощения фотона.
На рисунке 1 представлены экспериментальные зависимости
квантового выхода ФК разложения паров ацетона на фотокатализаторе
TiO
2
марки Hombikat UV-100.
Видно, что в диапазоне 300 – 365 нм квантовый выход максимален и
меняется незначительно. Учитывая проблемы изготовления и ценовой
диапазон СД, целесообразно применять светодиоды с длиной волны 365
нм.