1.    燃料不充分燃燒產生一氧化碳

冬天經常發生燃氣熱水器使用過程的一氧化碳中毒，是由于燃氣在燃燒過程不充分產生了一氧化碳；汽車尾氣中的大量一氧化碳也是汽油（柴油）在發動機內燃燒不充分產生的。包括家里的煤氣灶，在使用過程也會產生一氧化碳。也就是說一氧化碳是不完全燃燒的產物之一，如果能組織良好的燃燒過程，也就是具備充足的氧氣、充分的混合，足夠高的溫度和較長的滯留時間，中間產物一氧化碳最終會燃燒完畢。

可見，只要是燃燒，不管是熱力燃燒（TO）和催化燃燒（CO）都有生產一氧化碳的可能。

 

2.    催化燃燒產生一氧化碳的分析

前面講過，只要是燃燒，就存在產生一氧化碳的可能。其本質是一氧化碳是燃燒的中間產物。燃燒過程產生的一氧化碳（CO），如果來不及進一步氧化（燃燒）生成二氧化碳，就會殘留在煙氣中。VOCs在催化劑表面反應是一個極其復雜的過程，目前對反應機理（反應過程）的認識還很膚淺。通常認為VOCs分子首先在催化劑表面吸附，然后VOCs分子中的某些化學鍵得到活化或者斷裂，進一步和活化的氧分子或氣相氧反應，經過復雜過程生成最終產物二氧化碳。

 

VOCs在催化燃燒過程會生成各種中間產物，如有機酸、一氧化碳。但是這些中間產物如果不能進一步有效的氧化，就會在排放口檢測到有機酸、一氧化碳，這涉及到串聯反應的相對反應速度問題。以乙醇氧化，生成中間產物一氧化碳為例，反應過程如下：

 

上述兩個反應，如果反應速度K2大大的大于k1時，一旦生成一氧化碳（CO）就立即轉化為二氧化碳（CO2），這種情況下，在最終產物中不會出現CO。但是，如果反應速度K2小于k1時，反應生成一氧化碳（CO）在有限的反應時間內無法轉化為二氧化碳（CO2），這種情況下，在最終產物中就會出現CO。

大多數情況下一氧化碳在催化劑表面的氧化反應速度很快，所以催化燃燒處理VOCs不會生成一氧化碳。但是，當反應物（VOC）特殊，催化劑性能不足，氧氣不夠充分，設備設計不合理時，就會產生一氧化碳。

 

3.    DMF催化燃燒產生CO的可能性分析

由于沒有詳細做過相關的研究，一下分析是根據我對催化反應的認識展開的。如下是DMF分子結構。

 

DMF分子中包含有C-N鍵、C-H鍵和C=O鍵。下表是VOCs中常見化學鍵的鍵能（詳見：光解技術的思考和逃逸臭氧的利用及消除，鉑銳催化  2017-10-28），從下表可以看出DMF分子中的C-N鍵最弱，使得C-N鍵最容易斷裂，生成?CH3和?HCO。?CH3和?HCO很容易轉化為一氧化碳（CO），當催化劑的CO氧化活性不足時，就會產生CO。于有些催化劑對CO的氧化能力往往是不夠的，也是在實際工況中生成大量CO的原因之一。可見，由于DMF的特殊性，需要選擇性能更優的、針對DMF的催化劑。