實驗室光催化反應(yīng)儀的研究進展

實驗室光催化反應(yīng)儀的研究進展

光催化反應(yīng)器與傳統(tǒng)反應(yīng)器的不同之處在于需要有光源的存在，因此它的設(shè)計更加復雜，除了考慮傳統(tǒng)的反應(yīng)器所涉及的如質(zhì)量傳遞和混合、反應(yīng)物和催化劑的接觸、流動方式、反應(yīng)動力學、催化劑的安裝、溫度的控制等問題外，還要考慮光能在反應(yīng)器內(nèi)的傳播與均勻分布，因為只有吸收了適當?shù)墓庾佣患せ畹拇呋瘎┎啪哂写呋钚?。另外，光強的選擇也極為重要，它對光催化反應(yīng)的影響隨反應(yīng)物的不同而有所不同。但通常在較低光強下反應(yīng)速率與光通量呈一級反應(yīng)，在較高光強下反應(yīng)速率為半級，即光效率隨光強增加而下降。光催化反應(yīng)器的反應(yīng)能力受照射光分布和光強的影響這些特性給光反應(yīng)器的理論分析、實驗研究和工業(yè)化應(yīng)用均帶來了困難，多相體系中固體催化劑的存在更增加了問題的復雜性。

　　根據(jù)相態(tài)的不同，光催化反應(yīng)器可分為氣固相光催化反應(yīng)器與液固相光催化反應(yīng)器。與液固相相比，氣固相光催化反應(yīng)器通常需要在高氣體體積流量下操作^[2]，要求有很好的氣密性，同時要便于物料的裝卸；需要固定化的催化劑，若使用粉末催化劑，只能造成氣阻增大，催化劑流失嚴重或分散不均等不利情況而影響。

整個光催化效果（但一般認為光催化劑固定后比表面積減小，其催化效率有所降低）。兩者的相同點是，都需要實現(xiàn)反應(yīng)物、催化劑與入射光的充分接觸，這可以通過改善反應(yīng)器中光的分布和提高催化劑的比表面積的方法來實現(xiàn)。氣固流化床光催化反應(yīng)器的研究進展

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2 氣固相光催化反應(yīng)器的研究現(xiàn)狀

　　半導體多相光催化反應(yīng)的早研究可追溯到1972年日本科學家Fujihims和Honda發(fā)現(xiàn)在近紫外光（380nm波長的光）的作用下，金紅石型TiO₂單晶電極能使水在常溫常壓下連續(xù)分解為氫氣和氧氣。其在環(huán)保中的應(yīng)用則始于1976年加拿大科學家John H. Catey等將TiO₂光催化應(yīng)用于劇毒多氯聯(lián)苯降解的研究。氣固相光催化氧化技術(shù)至今未能工業(yè)化的一個主要原因是光反應(yīng)器的缺乏。目前，開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)效率高的新型光反應(yīng)器已成為氣固相光催化技術(shù)的一個重要研究方向。

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