實驗室光催化反應儀的研究進展

實驗室光催化反應儀的研究進展

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

　　根據相態(tài)的不同，光催化反應器可分為氣固相光催化反應器與液固相光催化反應器。與液固相相比，氣固相光催化反應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，都需要實現反應物、催化劑與入射光的充分接觸，這可以通過改善反應器中光的分布和提高催化劑的比表面積的方法來實現。氣固流化床光催化反應器的研究進展

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2 氣固相光催化反應器的研究現狀

　　半導體多相光催化反應的早研究可追溯到1972年日本科學家Fujihims和Honda發(fā)現在近紫外光（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)保中的應用則始于1976年加拿大科學家John H. Catey等將TiO₂光催化應用于劇毒多氯聯苯降解的研究。氣固相光催化氧化技術至今未能工業(yè)化的一個主要原因是光反應器的缺乏。目前，開發(fā)結構簡單、反應效率高的新型光反應器已成為氣固相光催化技術的一個重要研究方向。

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