UV光解:当紫外线光子能量大于有机或无机高分子恶臭化合物分子化学键能时,会发生光解反应,致使其化学键断开。同时,当紫外线波长在200nm以下时,O2分子会被分解生成活性O;活性O与O2结合生成O3。UV光氧催化:催化剂(如TiO2)受紫外线光子激发后产生导带电子和价带空穴。
有机或无机高分子恶臭化合物在惰性催化剂及紫外线光束共同作用下,发生UV光解和UV光氧催化协同作用,反应过程中生产的O3、OH(羟基)及O2–(过氧自由基阴离子)将有机或无机高分子恶臭化合物通过氧化反应,逐步降解为CO2、H2O等低分子无臭无害化合物。
早在公元前,中国已会用酒曲(生物酶催化剂)造酒。18世纪中叶,铅室法制硫酸中用一氧化氮作催化剂是工业上采用催化剂的开始。催化这个词是1835年J.J.贝采利乌斯引用到化学学科中来的。1902年W.奥斯特瓦尔德将催化定义为:“加速化学反应而不影响化学平衡的作用。”1910年实现合成氨的大规模生产,是催化工艺发展史上的里程碑。20世纪以来,催化工艺迅速发展,例如,20年代研究成功用钴催化剂由一氧化碳和氢合成液体燃料的费-托法;1955年研究成功齐格勒-纳塔催化剂,用于烯烃定向聚合;现代化学工业和炼油工业的生产过程,已有80%以上使用了催化方法。
按阿伦尼乌斯方程k=Ae-E/RT(式中A为指前因子;R为气体常数;T为热力学温度),以反应速率常数k表示的反应速率主要决定于反应活化能E,若催化使反应活化能降低ΔE,则反应速率即提高e-ΔE/RT倍。催化反应一般能降低活化能约10千卡/摩尔,若反应在300K下进行,则反应速率可增加约1.7×10倍。
多相催化是工业上应用多的,这种催化作用在催化剂表面上进行,因此,固体催化剂的表面性质对催化作用就会有很大影响。催化剂比表面积大,表面上活化中心点多,表面对反应物吸附能力强,这些都对催化活性有利,因为化学吸附能降低反应活化能。表面孔隙度大和孔径大小合适对催化剂的选择性有利,例如分子筛催化剂的的选择性,就是由于它的孔径尺寸只能允许某种分子进入孔内,到达催化剂表面而被催化。
酶是一种生物催化剂,生物体内的所有化学变化几乎都是在酶催化下进行的,酶的催化作用称为生物催化。酶的催化活性高,选择性强。生物催化在常温中性条件下进行,高温、强酸和强碱都会使酶丧失活性。离体的酶仍具有催化活性,可制成各种酶制剂应用在医学和工农业生产上。