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紫外光催化反應器的選型

更新時間:2025-04-25      點擊次數:573

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紫外光催化反應器的選型需結合實驗需求、光源性能、反應器結構及安全控制等多維度綜合評估,以下為具體選型要點與分析:

一、光源參數

波長匹配性

根據光催化劑的吸收光譜選擇光源波長。例如,TiO?光催化劑的吸收峰通常在365nm左右,需選擇對應波長的LED光源以實現高效激發。

若實驗涉及可見光響應催化劑(如BiVO?),則需選擇可見光波段(如420-550nm)的LED光源。

光強與均勻性

光強需滿足反應動力學需求,例如高光強可加速光生載流子生成,但需避免因局部過熱導致催化劑失活。

光源分布均勻性直接影響反應效率,建議選擇具備光學透鏡或反光罩設計的反應器,確保反應液中光強分布差異≤10%。

光源壽命與穩定性

LED光源壽命通常在10,000小時以上,但需關注光衰特性。建議選擇光衰率≤5%/1000小時的產品,以保證長期實驗一致性。

光源驅動電路需具備恒流功能,避免因電壓波動導致光強不穩定。

二、反應器結構

反應腔體材質

石英玻璃材質透光率≥90%,適用于紫外光催化;高硼硅玻璃透光率約80%,適用于可見光催化。

耐腐蝕性需與反應體系匹配,例如強酸體系需選用PTFE或PFA內襯的反應器。

攪拌與傳質設計

磁力攪拌適用于小體積反應,需確保攪拌子不遮擋光路;機械攪拌適用于大體積反應,但需避免金屬部件對光的反射或吸收。

氣體分布器設計需優化氣泡尺寸,例如采用微孔曝氣頭可提升氣液傳質效率。

溫控系統

可實現±0.1℃的精確控溫,適用于對溫度敏感的反應。

循環水冷系統需配備流量傳感器,確保冷卻液流速穩定,避免局部過熱。



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