氣固相光催化反應器的研究現狀

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Z早研究可追溯到1972年日本科學家Fujihims和Honda次發現在近紫外光（380nm波長的光）的作用下，金紅石型TiO2單晶電能使水在常溫常壓下連續分解為氣和氧氣。其在環保中的應用則始于1976年加拿大科學家John H. Catey等次將TiO2光催化應用于降解的研究。氣固相光催化氧化技術至今未能工業化的一個Z主要原因是光反應器的缺乏。目前，開發結構簡單、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。
　　氣固相光催化反應器根據結構可分為固定床和流化床兩種類型。固定床結構簡單，易于操作，隨處理程度不同可一次性或回流循環處理。有關固定床光催化反應器的研究較多，出現了多種反應器類型，如間歇式反應器[3,4]、光導纖維反應器（OFR）[5,6]、環形反應器[7-9]、管狀反應器[10-13]和整體構造反應器（即蜂窩狀反應器）[14]等。
流化床的結構相對復雜，操作中需要滿足壓降小、高氣速的要求，過程不易控制，因此研究難度較大，報道得較少。然而，流化床可改善傳質條件，提供光對顆粒的連續照射，提高催化劑表面積與反應器容積之比，可通過調節載體膨脹率提高光的透射率。與固定床的比較研究表明[15,16]，流化床比固定床能更好地實現反應物、催化劑與入射光的充分接觸，提高光催化效率。并且，由于流化床大的改善了污染物與催化劑的傳質條件，比固定床更適合于處理較高濃度的有機廢氣。流化床的這些優點已逐漸引起了人們的注意，為使氣固相光催化反應實現大規模的工業化應用，流化床光反應器的研制和開發勢在必行，國內外已有不少研究人員投入了該項工作，并取得了不菲的成績。