紫外光催化反应器的选型

紫外光催化反应器的选型需结合实验需求、光源性能、反应器结构及安全控制等多维度综合评估，以下为具体选型要点与分析：

一、光源参数

波长匹配性

根据光催化剂的吸收光谱选择光源波长。例如，TiO₂光催化剂的吸收峰通常在365nm左右，需选择对应波长的LED光源以实现高效激发。

若实验涉及可见光响应催化剂（如BiVO₄），则需选择可见光波段（如420-550nm）的LED光源。

光强与均匀性

光强需满足反应动力学需求，例如高光强可加速光生载流子生成，但需避免因局部过热导致催化剂失活。

光源分布均匀性直接影响反应效率，建议选择具备光学透镜或反光罩设计的反应器，确保反应液中光强分布差异≤10%。

光源寿命与稳定性

LED光源寿命通常在10,000小时以上，但需关注光衰特性。建议选择光衰率≤5%/1000小时的产品，以保证长期实验一致性。

光源驱动电路需具备恒流功能，避免因电压波动导致光强不稳定。

二、反应器结构

反应腔体材质

石英玻璃材质透光率≥90%，适用于紫外光催化；高硼硅玻璃透光率约80%，适用于可见光催化。

耐腐蚀性需与反应体系匹配，例如强酸体系需选用PTFE或PFA内衬的反应器。

搅拌与传质设计

磁力搅拌适用于小体积反应，需确保搅拌子不遮挡光路；机械搅拌适用于大体积反应，但需避免金属部件对光的反射或吸收。

气体分布器设计需优化气泡尺寸，例如采用微孔曝气头可提升气液传质效率。

温控系统

可实现±0.1℃的精确控温，适用于对温度敏感的反应。

循环水冷系统需配备流量传感器，确保冷却液流速稳定，避免局部过热。