紫外光催化反應器的選型

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。