紫外光催化反應(yīng)器的選型

紫外光催化反應(yīng)器的選型需結(jié)合實(shí)驗(yàn)需求、光源性能、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及安全控制等多維度綜合評(píng)估，以下為具體選型要點(diǎn)與分析：

一、光源參數(shù)

波長(zhǎng)匹配性

根據(jù)光催化劑的吸收光譜選擇光源波長(zhǎng)。例如，TiO?光催化劑的吸收峰通常在365nm左右，需選擇對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的LED光源以實(shí)現(xiàn)高效激發(fā)。

若實(shí)驗(yàn)涉及可見(jiàn)光響應(yīng)催化劑（如BiVO?），則需選擇可見(jiàn)光波段（如420-550nm）的LED光源。

光強(qiáng)與均勻性

光強(qiáng)需滿足反應(yīng)動(dòng)力學(xué)需求，例如高光強(qiáng)可加速光生載流子生成，但需避免因局部過(guò)熱導(dǎo)致催化劑失活。

光源分布均勻性直接影響反應(yīng)效率，建議選擇具備光學(xué)透鏡或反光罩設(shè)計(jì)的反應(yīng)器，確保反應(yīng)液中光強(qiáng)分布差異≤10%。

光源壽命與穩(wěn)定性

LED光源壽命通常在10,000小時(shí)以上，但需關(guān)注光衰特性。建議選擇光衰率≤5%/1000小時(shí)的產(chǎn)品，以保證長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)一致性。

光源驅(qū)動(dòng)電路需具備恒流功能，避免因電壓波動(dòng)導(dǎo)致光強(qiáng)不穩(wěn)定。

二、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)

反應(yīng)腔體材質(zhì)

石英玻璃材質(zhì)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(jiàn)光催化。

耐腐蝕性需與反應(yīng)體系匹配，例如強(qiáng)酸體系需選用PTFE或PFA內(nèi)襯的反應(yīng)器。

攪拌與傳質(zhì)設(shè)計(jì)

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

氣體分布器設(shè)計(jì)需優(yōu)化氣泡尺寸，例如采用微孔曝氣頭可提升氣液傳質(zhì)效率。

溫控系統(tǒng)

可實(shí)現(xiàn)±0.1℃的精確控溫，適用于對(duì)溫度敏感的反應(yīng)。

循環(huán)水冷系統(tǒng)需配備流量傳感器，確保冷卻液流速穩(wěn)定，避免局部過(guò)熱。