光化學反應儀催化效率 載體選擇和催化技術決定
發(fā)布日期：2017-08-02 瀏覽次數(shù)：2833
光化學反應儀主要用于研究氣相或液相介質(zhì)、固定或流動體系、紫外光或模擬可見光照、以及反應容器是否負載TiO2光催化劑等條件下的光化學反應。具有提供分析反應產(chǎn)物和自由基的樣品，測定反應動力學常數(shù)，測定量子產(chǎn)率等功能，廣泛應用化學合成、環(huán)境保護以及生命科學等研究領域。
光化學反應儀的形式主要有懸浮性和負載型兩種。懸浮性催化劑具有分布均勻、比表面積大、催化活性高等優(yōu)點，但與廢水分離困難；光催化反應器負載型催化劑將催化劑負載在較大的載體上。便于催化劑與廢水的分離，但往往光催化反應器存在催化劑分布不均勻、比表面積小、催化活性較低等缺點。
光催化反應器為了解決以上問題，提供一種升流式懸浮型光催化氧化反應器。采用60~100目的銳態(tài)型納米二氧化鈦為催化劑，升流式流化床的形式是光催化反應器催化劑與廢水混合成懸浮態(tài)。大大提高的催化劑的催化活性，在反應器內(nèi)設置反光導流筒，可以提高反應器內(nèi)懸浮液的上升流速。光催化反應器保證催化劑與廢水成穩(wěn)定的懸浮態(tài)，反光面大大增強了紫外光的光強；同時在反應器上部設置固液兩相分離器，解決了光催化反應器催化劑與廢水的分離問題。
光化學反應儀按照催化劑的存在形式可以分為化床反應器和固定床反應器。流化床的反應器里，催化劑粉末是直接或者負載到顆粒狀載體上以后，以懸浮狀態(tài)在水溶液中，能夠隨著待處理液體發(fā)生翻滾和遷移。固定床的反應器里，催化劑多時負載在具有較大連續(xù)表面積的載體上面，待處理液流過催化劑表面而發(fā)生反應。流化床反應器結構相對來水簡單，催化劑和污染物接觸的面積大，但催化劑很難回收，活性成分損傷要大，而且在水溶液中容易凝聚，所以很難成為一項實用的污水處理技術。固定床反應器操作要簡單，廢水可循環(huán)處理，實現(xiàn)了催化和分離的一體化，防止了催化劑的泛濫和回收的過程。但是在高溫燒結的過程中催化劑的多孔結構和暴漏在外的面積會發(fā)生變化，催化劑和液相的有效接觸的面積小，催化的效率不高。現(xiàn)在，載體的選擇和催化劑固定技術已經(jīng)成為固定床反應器研制過程中很關鍵的一個環(huán)節(jié)。
光化學反應器按照反應器的結構和形式還可以分為平板型反應器、淺池型反應器、管式反應器和環(huán)型反應器（或者是圓管型反應器）。還有一些其他類型的光催化反應器，例如光學纖維束反應器等等的。
光化學反應儀按照光源的照射方式可以分為：非聚焦式反應儀和聚焦式的反應儀。非聚焦式的反應儀可以采用電光源，也可以采用太陽光源，光源大多垂直反應面進行照射的。這款反應儀的優(yōu)點就是結構簡單、操作起來方便，缺點就是用電光源的反應器運行費用很高，但是用太陽光的反應器，反應速率就很慢。聚焦式反應儀是以太陽光作為光源，一般采用拋物槽或者拋物面收集器來聚集太陽光并且輻射在能透過紫外光的中心管上。聚集式反應儀可以利用直射和反射的光線，在一定的程度上克服了非聚焦式反應儀的缺點。
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嚴格來說，光化學反應儀只是一個實驗平臺，它主要用于一些光化學反應實驗的研究，可通過對光化學反應的現(xiàn)象的觀察和分析，研究光化學反應條件（如光照強度，波長等等），研究或設計光催化劑等等。光化學反應儀也可用于一些參數(shù)的分析，但這時需要將光化學反應儀反應后的實驗產(chǎn)物導入到其他的一些分析儀器中進行參數(shù)分析，zui常用的就是氣相色譜儀，這也是光化學反應儀用于光催化制氫研究的zui常用的配套分析儀器。
