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    3. 光催化反應裝置結構簡單

      隨著現代工農業的發展,產生了大量污染物并隨之釋放到環境中去,其中存在大量有毒有害物質,嚴重影響了人類的正常生活與生產。多年來,研究人員采用了包括生物處理,化學處理,熱處理,催化氧化,相轉移和光解等方法應用于廢水處理中。但目前這些方法,都存在著局限,而且處理費用太高。而光催化作為一種新型的污染處理技術自上個世紀70 年代出現以來,以其能完全降解環境中的污染物,加上費用相對較少,日益受到研究人員的重視。 

      在光化學處理有機廢水的催化劑中,二氧化鈦由于其化學性質穩定、難溶、無毒、成本低、催化效率高等優點被廣泛運用。同時,光催化反應器作為反應的主體設備,其決定了催化劑活性的發揮和對光的利用等問題,而這兩個因素直接決定了光催化反應的效率。一個成功的反應器必然體現了催化劑活性和光源利用的最優化組合。所以,光化學反應器的研制和開發作為光催化處理廢水工藝中的重中之重,已成為研究的熱點之一,本文對該方面研究給予了舉例簡介。一,光催化反應機理 

      光催化反應裝置當能量大于催化劑(TiO2等金屬氧化物)禁帶寬度的光照射半導體時,光激發電子躍遷到導帶,形成導帶電子(礦),同時在價帶留下空穴(礦)。由于半導體能帶的不連續性,電子和空穴的壽命較長,它們能夠在電場作用下或通過擴散的方式運動,與吸附在半導體催化劑粒子表面上的物質發生氧化還原反應,或者被表面晶格缺陷俘獲??昭ê碗娮釉诖呋瘎┝W觾炔炕虮砻嬉部赡苤苯訌秃???昭軌蛲皆诖呋瘎┝W颖砻娴腛H或H2O發生作用生成HO·。HO·是一種活性很高的粒子,能夠無選擇地氧化多種有機物并使之礦化,通常認為是光催化反應體系中主要的氧化劑。光生電子也能夠與O2發生作用生成HO2·和O2-·等活性氧類,這些活性氧自由基也能參與氧化還原反應。二,光催化反應器的類型 

      利用TiO2 作為光催化劑降解有機污染物已逐漸由實驗研究轉向實際應用的研究,光催化氧化法的大規模應用需要解決的主要技術問題是TiO2 催化劑的固定化以及與之相應的結構簡單、效率高、可長期穩定運行的反應器的設計。光催化反應器設計的問題遠比傳統的化學反應器的復雜。除了涉及質量傳遞與混合、反應物與催化劑的接觸、流動方式、反應動力學、催化劑的安裝、溫度控制等問題外,還必須考慮光輻射這一重要因素。 催化劑只有吸收適當的光子才能被激活而具有催化活性,為了提供盡可能多的激活光催化劑,光反應器必須能提供可能大的催化劑表面積。 為了減少反應器的體積,還要求單位體積的反應器提供盡可能大的安裝催化劑的空間。 

      最早出現的光催化反應器是為在實驗室中進行研究而設計的,其結構簡單.


      除非注明,發表在“光催化反應器”的儀器信息『光催化反應裝置的實驗流程』版權歸光催化反應器_admin所有。 轉載請注明出處為“本文轉載于『光催化反應器』原地址http://www.jualhadroh.com/post/404.html

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