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光催化发生的条件和光催化发生反应器形式
网责任编辑:深圳足球彩票注册科技   人气:   发布日期:2020-05-23 10:40:28
光催化发生的条件
由于光催化发生的条件是:hv≥Eg,h是普朗克常数,为6.626 ×10-27J·s,v是辐射光频率,Eg是半导体材料价带和导带之间的能级差。可见,较高频率的辐射易产生催化反应。对TiO2,Eg =3.2eV,因此,一般在紫外线光照射下光催化反应才能进行。
 
光催化反应器中采用的光源多为中压或低压汞灯。如前所述,紫外光谱分为UVA(315~400nm)、UVB(280~315nm)和UVC(100~280nm)。杀菌紫外灯波长一般在UVC波段,特别在254nm。在应用中采用所谓黑光灯(black light lamp)和黑光蓝灯(blacklightbluelamp)效果较好,其辐射波长在UVA波段。185nm以下的辐射会产生臭氧,而上述两种灯的辐射在240nm以上,故不会产生臭氧。
 
反应器形式
光催化反应器形式为:流化床型、固定床型和蜂窝结构型等。固定床具有较大连续表面积的载体,将催化剂负载其上,流动相流过表面发生反应。流化床多适合于颗粒状载体,负载后仍能随流动相发生翻滚、迁移等,但载体颗粒较TiO2纳米粒子大得多,易与反应物分离,可用滤片将其封存在光催化反应器中而实现连续化处理。蜂窝状反应器流动阻力小,最有应用前景,当前市售的纳米光催化反应器多为此种形式。
 
当前,制约光催化获得大规模应用的瓶颈问题是:①会产生有害副产物;②性能会衰减较快—俗称材料“中毒”或老化;③光催化净化效率不高;④耗能较高。



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