氣固相光催化反應(yīng)器的研究現(xiàn)狀
半導(dǎo)體多相光催化反應(yīng)的Z早研究可追溯到1972年日本科學(xué)家Fujihims和Honda次發(fā)現(xiàn)在近紫外光(380nm波長(zhǎng)的光)的作用下,金紅石型TiO2單晶電能使水在常溫常壓下連續(xù)分解為氣和氧氣,。其在環(huán)保中的應(yīng)用則始于1976年加拿大科學(xué)家John H. Catey等次將TiO2光催化應(yīng)用于降解的研究,。氣固相光催化氧化技術(shù)至今未能工業(yè)化的一個(gè)Z主要原因是光反應(yīng)器的缺乏。目前,,開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、反應(yīng)效率高的新型光反應(yīng)器已成為氣固相光催化技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。
氣固相光催化反應(yīng)器根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為固定床和流化床兩種類型,。固定床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,易于操作,隨處理程度不同可一次性或回流循環(huán)處理,。有關(guān)固定床光催化反應(yīng)器的研究較多,,出現(xiàn)了多種反應(yīng)器類型,,如間歇式反應(yīng)器[3,4]、光導(dǎo)纖維反應(yīng)器(OFR)[5,6],、環(huán)形反應(yīng)器[7-9],、管狀反應(yīng)器[10-13]和整體構(gòu)造反應(yīng)器(即蜂窩狀反應(yīng)器)[14]等。
流化床的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,,操作中需要滿足壓降小,、高氣速的要求,過(guò)程不易控制,,因此研究難度較大,,報(bào)道得較少。然而,,流化床可改善傳質(zhì)條件,,提供光對(duì)顆粒的連續(xù)照射,提高催化劑表面積與反應(yīng)器容積之比,,可通過(guò)調(diào)節(jié)載體膨脹率提高光的透射率,。與固定床的比較研究表明[15,16],流化床比固定床能更好地實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物,、催化劑與入射光的充分接觸,,提高光催化效率。并且,,由于流化床大的改善了污染物與催化劑的傳質(zhì)條件,,比固定床更適合于處理較高濃度的有機(jī)廢氣。流化床的這些優(yōu)點(diǎn)已逐漸引起了人們的注意,,為使氣固相光催化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用,,流化床光反應(yīng)器的研制和開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行,國(guó)內(nèi)外已有不少研究人員投入了該項(xiàng)工作,,并取得了不菲的成績(jī),。
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