氣固相光催化反應器的研究現(xiàn)狀

氣固相光催化反應器的研究現(xiàn)狀
　　半導體多相光催化反應的Z早研究可追溯到1972年日本科學家Fujihims和Honda次發(fā)現(xiàn)在近紫外光（380nm波長的光）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)保中的應用則始于1976年加拿大科學家John H. Catey等次將TiO2光催化應用于降解的研究。氣固相光催化氧化技術(shù)至今未能工業(yè)化的一個Z主要原因是光反應器的缺乏。目前，開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、反應效率高的新型光反應器已成為氣固相光催化技術(shù)的一個重要研究方向。
　　氣固相光催化反應器根據(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)固定床光催化反應器的研究較多，出現(xiàn)了多種反應器類型，如間歇式反應器[3,4]、光導纖維反應器（OFR）[5,6]、環(huán)形反應器[7-9]、管狀反應器[10-13]和整體構(gòu)造反應器（即蜂窩狀反應器）[14]等。
流化床的結(jié)構(gòu)相對復雜，操作中需要滿足壓降小、高氣速的要求，過程不易控制，因此研究難度較大，報道得較少。然而，流化床可改善傳質(zhì)條件，提供光對顆粒的連續(xù)照射，提高催化劑表面積與反應器容積之比，可通過調(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現(xiàn)反應物、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廢氣。流化床的這些優(yōu)點已逐漸引起了人們的注意，為使氣固相光催化反應實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化應用，流化床光反應器的研制和開發(fā)勢在必行，國內(nèi)外已有不少研究人員投入了該項工作，并取得了不菲的成績。