实验室暗箱光化学反应釜 磁力搅拌反应器 CY-GHX-BC 小试管光化学反应器

杭州川一实验仪器有限公司

验室暗箱光化学反应釜 磁力搅拌反应器 CY-GHX-BC 小试管光化学反应器

主要特征Principal Character
1.光化学反应仪采用智能微电脑控制，可观察电流和电压实时变化
2.进口光源控制器，内置光源转换器，功率连续可调，稳定性高
3.具有分步定时功能，操作简便 4.反应暗箱内壁使用材料，且带有观察窗
5.采用内照式光源，受光充分，灯源采用耐高压防震材质，经久
6.配有8（6/12可选）位磁力搅拌装置或大功率磁力搅拌装置，使样品充分混匀受光
7.光化学反应仪双层耐高低温石英冷阱，可通入冷却水循环维持反应温度
8 光化学反应仪高温度保护系统，自动断电功能
9.机箱外部结构设有循环水进出口，内部设有2个插座，供灯源和搅拌反应器用

光化学反应仪是近20年才出现的处理技术，在足够的反应时间内通常可以将物矿化为CO2和H2O等简单无机物，避免了二次污染，光化学反仪简单而有发展前途。由于以二氧化钛粉末为催化剂的光催化氧化法存在催化剂分离回收的问题，影响了该技术在实际中的应用，因此光化学反应器固定在某些载体上以避免或*使其分离回收的技术引起了国内外学者的广泛兴趣。
一、光化学反应仪技术的研究现状
目前，国内外对光化学反应仪的研究主要有两种。一种是非式固定床型的固定技术，它以烧结或沉积方法直接将催化剂沉积在光化学反应器内壁，进行污水处理时以泵为动力，光化学反应器使污水在污水槽与光催化反应器之间循环回流，光催化反应在反应器里进行。譬如，张彭义等人研究了苯甲酸类物质的光催化降解，光化学反应器其TiO2的固定方法如下[1]：用两个120W高压灯辐射铝板，同时含有TiO2粉末的酸性悬浮液不断循环流过被辐射的铝板，光化学反应器悬浮液中的TiO2在紫外光和酸性条件的作用下沉积在铝板上而形成固定膜。二种是式固定床型的固定技术[2]，光化学反应器即将TiO2烧结在载体(如砂、硅胶颗粒、玻璃珠、玻璃 纤维等)表面，然后将上述颗粒到反应器里。此类固定技术虽可增大光催化剂与液相的接触面积(反应速率比悬浮型光反应器还要高)，光化学反应器但载体颗粒较小，还需进行繁琐的分离、回收过程[3]。
二、光化学反应仪固定化技术研究
1、机理探讨
有研究表明，光化学反应仪一种类似于非式固定床型的催化剂固定技术，即布置于反应器底部、载有TiO2膜的玻璃纤维经过表面修饰(在TiO2表面担载某些重金属或金属氧化物 ，光化学反应仪如Ag、Au、Pt、Pd、Nb、RuO2和Pt-RuO2等)能提高TiO2光催化活性。考虑到采取 此项技术进行饮用水深度净化时，金属含量低则不起作用，光化学反应器含量高则使水中重金属含量过饮用水标准，故笔者试图从另一角度，即提高TiO2吸附能力方面来研究催化剂的固定化问题。
光化学反应仪活性炭因其比表面积大、吸附能力强及疏水性能好等优点，一直被广泛应用在水处理方面。笔者借助于活性炭这一优点来提高固定催化剂的光催化降解性能，光化学反应器即将TiO2粉末连同粉末 活性炭一起被固定在反应容器内壁，然后对自来水进行深度处理试验。作为对比，同时对纯TiO2进行了试验。为便于比较，光化学反应器进行了不同工艺条件下的试验。一种是以牛皮纸代替反应器内壁，将催化剂固定在牛皮纸一侧，按所需催化剂用量将相应大小的牛皮纸衬在反应器内壁进行试验。光化学反应器另一种直接以TiO2粉末为催化剂进行试验，处理后的水用0.45μm滤膜进行抽滤。试验装置如图1所示，光化学反应器由玻璃制做，尺寸为6×56cm，容积为1582cm3，实际容积( 除去紫外灯)为1287cm3;石英紫外线灯的功率为20W，光化学反应器主波长为253.7nm，在本试 验条件下光强E为3.90×103μW/cm2;气泵的作用除进行曝气以促使TiO2在溶 液中呈悬浮态以外，还提供空气，实际光化学反应器是利用空气中的O2为氧化剂作为电子接受体，防止电子和空穴的复合。
2、催化剂膜的制备
光化学反应仪试验所需物品如下：TiO2(分析纯);粉末活性炭(用140目细筛进行分选，使其与TiO2粉末粒度基本一致);市售牛皮纸;玻璃胶;胶;刮胶板。先在牛皮纸的一侧均匀涂上一薄层玻璃胶(目的是)，室温下放置一夜，光化学反应器待其干燥后在 另一侧亦涂一薄层玻璃胶，同时在其未干之前将yi定量TiO2粉末或掺有粉末活性炭的复光化学反应器合催化剂尽可能多地均匀洒在其上，按压使其粘牢，在室温下放置一昼夜，待其干燥后称量剩余的粉末，从而计算出1cm2牛皮纸所具有的催化剂用量。

论述了气固相光催化反应器的特点、类型及研究现状。根据反应器的结构，气固相光催化反应器分为固定床和流化床，主要介绍了国外近年来流化床光催化反应器应用于废气处理中的研究进展情况，阐明了新型流化床光催化反应器的研究与设计是光催化氧化法工业化过程中需要解决的关键问题之一，分析了其存在的问题，并对今后的发展方向进行了展望。

随着能源价格的持续上涨和环境污染的日趋严重，半导体光催化污染治理技术近年来日益受到人们的重视 [1]。该技术具有工艺简单、能耗低、次污染和降解的特点。因为半导体受yi定能量光照射而产生的光生空穴和电子具有很强的氧化性和还原性,可以无选择的将半导体颗粒表面的吸附物氧化还原为ＣＯ2和Ｈ2Ｏ。国内外有关光催化降解水中污染物的研究已有十余年历史，近几年来，随着对低浓度(μｇ/ｍ3)挥发性物（VOCs）所带来的空气污染问题的重视，人们认识到气固相光催化处理VOCs的潜在优势，开始了这方面的研究。气固相光催化反应器是光催化过程的设备，它的设计和应用势必成为气固相光催化研究的主要方向之一。由于流化床具有传质效、操作范围宽、易实现工业化等特点，近年来出现了气固相流化床光催化反应器的研究热潮。本文总结了国外近年来废气治理中气固流化床光催化反应器的研制及应用情况，并对其发展趋势进行了展望。

1 气固相光催化反应器的特点
光催化反应器与传统反应器的不同之处在于需要有光源的存在，因此它的设计加复杂，除了考虑传统的反应器所涉及的如质量传递和混合、反应物和催化剂的接触、流动方式、反应动力学、催化剂的安装、温度的控制等问题外，还要考虑光能在反应器内的传播与均匀分布，因为只有吸收了适当的光子而被的催化剂才具有催化活性。另外，光强的选择也为重要，它对光催化反应的影响随反应物的不同而有所不同。但通常在较低光强下反应速率与光通量呈一级反应，在较高光强下反应速率为半级，即光效率随光强增加而下降。光催化反应器的反应能力受照射光分布和光强的影响这些特性给光反应器的理论分析、实验研究和工业化应用均带来了困难，多相体系中固体催化剂的存在增加了问题的复杂性。
根据相态的不同，光催化反应器可分为气固相光催化反应器与液固相光催化反应器。与液固相相比，气固相光催化反应器通常需要在高气体体积流量下操作[2]，要求有很好的气密性，同时要便于物料的装卸；需要固定化的催化剂，若使用粉末催化剂，只能造成气阻增大，催化剂流失严重或分散不均等不利情况而影响。
整个光催化效果（但一般认为光催化剂固定后比表面积减小，其催化效率有所降低）。两者的相同点是，都需要实现反应物、催化剂与入射光的充分接触，这可以通过改善反应器中光的分布和提高催化剂的比表面积的方法来实现。气固流化床光催化反应器的研究进展