光化學(xué)反應(yīng)儀催化效率 載體選擇和催化技術(shù)決定
發(fā)布日期：2017-08-02 瀏覽次數(shù)：2842
光化學(xué)反應(yīng)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(yīng)容器是否負(fù)載TiO2光催化劑等條件下的光化學(xué)反應(yīng)。具有提供分析反應(yīng)產(chǎn)物和自由基的樣品，測定反應(yīng)動力學(xué)常數(shù)，測定量子產(chǎn)率等功能，廣泛應(yīng)用化學(xué)合成、環(huán)境保護(hù)以及生命科學(xué)等研究領(lǐng)域。
光化學(xué)反應(yīng)儀的形式主要有懸浮性和負(fù)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(yīng)器負(fù)載型催化劑將催化劑負(fù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)器內(nèi)設(shè)置反光導(dǎo)流筒，可以提高反應(yīng)器內(nèi)懸浮液的上升流速。光催化反應(yīng)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(yīng)器上部設(shè)置固液兩相分離器，解決了光催化反應(yīng)器催化劑與廢水的分離問題。
光化學(xué)反應(yīng)儀按照催化劑的存在形式可以分為化床反應(yīng)器和固定床反應(yīng)器。流化床的反應(yīng)器里，催化劑粉末是直接或者負(fù)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(yīng)器里，催化劑多時負(fù)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(yīng)。流化床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)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(shù)。固定床反應(yīng)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?zé)Y(jié)的過程中催化劑的多孔結(jié)構(gòu)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(shù)已經(jīng)成為固定床反應(yīng)器研制過程中很關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。
光化學(xué)反應(yīng)器按照反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)和形式還可以分為平板型反應(yīng)器、淺池型反應(yīng)器、管式反應(yīng)器和環(huán)型反應(yīng)器（或者是圓管型反應(yīng)器）。還有一些其他類型的光催化反應(yīng)器，例如光學(xué)纖維束反應(yīng)器等等的。
光化學(xué)反應(yīng)儀按照光源的照射方式可以分為：非聚焦式反應(yīng)儀和聚焦式的反應(yīng)儀。非聚焦式的反應(yīng)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(yīng)面進(jìn)行照射的。這款反應(yīng)儀的優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單、操作起來方便，缺點就是用電光源的反應(yīng)器運行費用很高，但是用太陽光的反應(yīng)器，反應(yīng)速率就很慢。聚焦式反應(yīng)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(yīng)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(yīng)儀的缺點。
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嚴(yán)格來說，光化學(xué)反應(yīng)儀只是一個實驗平臺，它主要用于一些光化學(xué)反應(yīng)實驗的研究，可通過對光化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象的觀察和分析，研究光化學(xué)反應(yīng)條件（如光照強度，波長等等），研究或設(shè)計光催化劑等等。光化學(xué)反應(yīng)儀也可用于一些參數(shù)的分析，但這時需要將光化學(xué)反應(yīng)儀反應(yīng)后的實驗產(chǎn)物導(dǎo)入到其他的一些分析儀器中進(jìn)行參數(shù)分析，zui常用的就是氣相色譜儀，這也是光化學(xué)反應(yīng)儀用于光催化制氫研究的zui常用的配套分析儀器。
