善施科技光反应器LED光源的工作原理

善施科技光反应器中LED光源的工作原理基于半导体电致发光效应与光化学激发的协同作用。其核心在于利用LED的PN结特性实现电能到光能的高效转化：当正向电压施加于由Ⅲ-Ⅳ族化合物（如GaAs、GaP）构成的PN结时，N区电子注入P区并与空穴复合，电子从高能导带跃迁至低能价带，多余能量以光子形式释放。光子波长由半导体材料禁带宽度决定，通过调控材料成分可实现250-975nm光谱范围内的精准波长输出，例如蓝光LED（450nm）常用于光催化反应。

在光反应器中，LED光源发出的特定波长光穿透反应室，被光敏物质（如催化剂或反应物分子）吸收。光子能量使分子内电子从基态跃迁至激发态，形成高活性中间体。这些中间体通过电子转移、能量传递或自由基反应驱动化学反应，如光催化降解有机物时，激发态催化剂产生羟基自由基（·OH）氧化污染物。LED的波长可调性、高光效及冷光源特性，使其能精准匹配反应物吸收光谱，同时避免传统光源（如汞灯）的高能耗与热效应，显著提升光化学反应的选择性与能效。