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影响实验型光催化反应器效率的主要因素

   影响实验型光催化反应器效率的因素很多,如光源、反应器材料、催化剂的性质、外加氧化剂、废液的性质、温度、废液的流动力学特征等因素对反应器的最佳运行都有影响,因此,在设计光催化反应器时,要综合考虑这些影响因素。
  1.光源:光源的选择、布置及使用既要考虑效能又必须考虑经济性,用于光催化的光源有太阳光源和电光源。太阳光源是经济又符合环境保护要求的光源,但是由于其在光催化反应中的利用率很低,所以实验型光催化反应器的成功开发和真正实现工业应用目前还有很大难度。
  2.实验型光催化反应器的材料:反应器的材料会直接影响光被利用的程度"大多数光催化反应利用紫外光"所以在使光催化反应发生的入射光经过的部位"要选用对紫外光不吸收或吸收很少的材料"很多人选用石英玻璃,因为石英玻璃是高纯单组分玻璃"具有优良的热(光(电和机械性能(耐腐蚀"对大多数物质,包括除氢氟酸以外的大多数酸、是稳定的"可以长期应用在恶劣的环境中。
  3.催化剂的状态:催化剂的晶型(粒径和催化剂的存在状态对催化反应效率都有影响"不同的晶型有不同的密度及电子能带结构"催化活性不同"比如"对于TiO2半导体催化剂"普遍认为锐钛矿晶型TiO2的活性高于金红石晶型TiO2的活性。粒径的大小会影响光催化活性"很多实验研究表明"同一种晶型的催化剂"粒子越小"表面积越大"光催化活性越高。
  4.外加氧化剂:很多人在做光催化实验时通入空气(臭氧或加入过氧化氢"目的是捕集TiO2上的光生电子"阻止光生电子和空穴的复合"更多地产生有利于有机物降解的羟基自由基。然而许多实验表明"光生电子从催化剂向氧转移的速度很慢。在氧饱和的溶液中"溶解氧的还原反应仍可能成为实验型光催化反应器的制约因素。
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