光催化光源系统

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光催化光源系统相关的厂商

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    北京中教金源科技有限公司是以实验仪器研发和生产的高新技术企业、中关村高新技术企业,注册于北京国际企业孵化中心(IBI)、中关村科技园丰台园科创中心,实资注册1200万元。中教金源产品以以实验室仪器、实验光源、光电仪器、光电化学、催化微反、电池储能测试等系统开发为主,服务中国科研和教育事业,产品质量铸金,技术创新立源。 公司使命:点亮催化 技术改变科研生态发展理念:众创研发 助力前沿科技进步 企业愿景:产品质量铸金 科技创新立源企业价值观:专注 成就 共享 品质铸就品牌中教金源,与全国各高校研究所建立的长久的合作关系。2010年以来,采用中教金源仪器,发表的SCI文章千余篇,尤其在客户化定制及系统搭建上满足了不同的实验需求。部分客户:中国科学院化学研究所、国家纳米中心、北京大学、上海交通大大学、南京大学、中国石油大学、重庆大学、华南理工大学、中山大学、武汉大学、兰州大学、中国科学院新疆理化所、哈尔滨工业大学、黑龙江大学等千余家单位、研究院所。 产品主要应用:实验室科学研究、化学研究、工业催化、光电化学、光电测试分析、生物研究、催化表征、光化学及光催化、光降解污染物、光降解有害物、光聚合、光电转换、光致变色、太阳能电池研究、电池储能测试等领域。 公司发展历程:2010年 1月 北京中教金源科技有限公司成立,实缴注册资金1200万元2010年 4月入驻北京中关村科技园区,获批中关村高新技术企业2010年 9月实验室特种光源、光催化系统等产品上市2011年 9月 中教金源多项专利商标获授权2012年11月研发上市气相色谱仪、液相色谱仪,并成立常规仪器事业部2013年 3月 荣获北京市知识产权局颁发的专利试点证书2013年12月荣获高新技术企业GR201311001237,2016年获延期2014年 4月 全自动光催化系统、智能光源系统上市2015年 1月大功率LED光源系统上市2015年10月微量全自动光解水系统上市 2017年 6月全自动环境材料光催化活性评价系统获得丰台区科技型中小企业创新基金 80万元的资金支持,2018年11月成功验收。 2019年 1月瞬态光电系统TPV、TAS,光热微反,高压原位红外正式推出 ,GB/T 37664.1发布。2020年原位拉曼,高压高真空原位红外2019----2020----2021--------中教金源与您一路前行… …
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  • 山东创谱光学仪器是一家集光学、精密机械、电子、计算机技术于一体的高科技企业。目前公司的光学隔振平台、光学积分球、电控位移台、手动位移台、光学调整架等产品已经形成产品系列化,规格多元化,国内多家科研单位、激光加工设备厂商、光纤设备厂商在使用我们的产品。 创谱仪器主要生产经营:光源(氙灯/光催化氙灯光源,卤钨灯光源,氘灯,汞灯,多波长可调光源,激光器)、分光单色仪、光学积分球、光电探测器、数据采集器、光谱测量系统、电控精密位移台、手动精密位移台、光学调整架、光学平台、光学元件等系列产品。   我们诚心聆听用户的需要与批评,作为不断改进的动力,能让您满意创谱仪器的产品及服务,就是我们的成就。我们坚持从设计、零件选型、制造、装配、检验、包装、直到售后服务做好全方位质量保证,就是要让您 “付有所值”,以合理的价位得到优质的产品,这是我们对您选择创谱仪器真诚的回报。
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  • 成都市巨源光电科技有限公司是专门从事研发和销售各种高强度气体放电灯的专业公司,产品包括各种微波无极紫外灯,紫外光催化、光降解应用,废气处理、废水处理设备,光清洗设备,投影用灯芯、医疗紫外线汞灯、管型球型氙灯、碘镓灯、UV灯等。 公司总负责人兼总工程师毕业于复旦大学电光源系(全国高校中唯一的电光源专业),从事气体放电灯等灯种的第一线工艺研究近三十年,在全国光源生产行业有很高的声望,并为《超高压球型氙灯国家标准》(GB 15041)的起草人 公司一直秉承诚信、务实、勤奋、创新的经营理念,持之以恒地进行产品研发,永无止境地追求质量最优。 我们愿与您真诚合作,共创光源界美好的未来!
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光催化光源系统相关的仪器

  • Sirius-300P天朗系列300W催化光源规格参数■ 灯泡集成高效抛物面聚光镜,确保高准直、高能量输出■ 可一体或分体使用,出光高度可调,操作灵活、使用方便■ 定时斩断光路功能,使用更便捷■ 高效风冷散热,延长灯泡使用寿命■ 恒光功率工作模式,不稳定度1% Sirius-300P系列光催化氙灯光源从紫外到近红外都有很高的输出,Sirius-300P-F主要侧重于模拟日光的可见光范围;Sirius-300P-UV在200nm-400nm内有较强的连续输出,主要应用于对紫外连续分布有较高要求的领域,两者光谱分布如图:规格参数主要参数Sirius-300P-FSirius-300P-UV电源工作电压AC190~240V 50Hz FUSE~5AAC190~240V 50Hz FUSE~5A额定功率300W(180~320W)300W(180W~320W)工作电流DC 21A(10A~22A)DC 21A(10A~22A)工作电压DC 14V(13~16V)DC 14V(13~16V)总输出光功率50W50W发光光谱范围320~2500nm200~2500nm紫外区输出功率,390nm(Watts)2.6W6.6W红外区输出功率 ,770nm(Watts)28.8W26.8W可见区输出390-770nm(Lumens)5000Lu4500Lu光功率密度连续可调(1Sun=1000W/m2)太阳能标准电池测量5~15 Sun@50mm5~15 Sun@50mm色温5600K5050K工作光斑直径Φ30~70mm可调(距出光口100mm处)Φ30~70mm可调(距出光口100mm处)平行光发散角平均5°平均5°输出光中心高70-220mm可调(也可分体,任意调整高度)70-220mm可调(也可分体,任意调整高度)灯泡寿命Life(Hours)1000H (极限6000H)1000H (极限6000H)最小体积341mm × 244mm × 290mm341mm × 244mm × 290mm重量(kg)11kg11kg主要应用300W催化光源主要应用于光催化、工业催化、光解水产氢、光化学催化、光化学合成、光降解污染物、水污染处理、生物光照、光学检测、各类模拟日光可见光加速实验、紫外波段加速实验等研究领域,右图为光解水产氢应用示例: 冷却符合灯泡要求的高效径向散热模式,减小集成灯杯由于热效应变形对光束准直性带来的影响,同时确保灯泡的工作温度符合要求,延长灯泡使用寿命。输出组合光源实际使用场合不同,对其要求也会有相应的变化,卓立提供了聚焦组件、光路转向反射镜、滤光片座、液体近红外滤光片等附件,可以满足大部分应用要求。应用特色■ 组合调高。光源室和电源可快速组装为一体,此时光源的出光高度可在70-220mm内自由调节■ 定时斩断光路功能。可设定需要的工作时间,计时完成之后自动斩断光路并报警提醒。安全为了充分保护用户和产品的安全,我们的光源系统设计了以下自动保护功能:1. 开盖后自动断电功能当光源室或者电源箱被人为开箱后,系统会无法启动(待机状态时)或自动断电(处于工作状态时),保护用户的人身安全。2. 过热保护功能在光源工作状态下,当光源室内部温度超过安全范围后,电源会自动切断灯泡供电,确保灯泡在安全的温度范围内工作,延长其使用寿命。3. 触发保护功能当触发10S点灯不成功,系统会禁止点灯,避免长时间连续频繁点灯,造成触发器和灯泡损坏。4. 灯泡寿命提示当灯泡输出衰减过大时,大部分电能直接转化为热量,会有潜在的爆灯危险,Sirius300P系列光源会实时检测灯泡的使用情况,在处于潜在危险状态时会提醒用户更换灯泡。注意!!!氙灯的高强度紫外线辐射可能损害眼角膜、水晶体和视网膜。点燃氙灯后,在没有戴防护眼镜的情况下,不能通过透镜或通风口直接观察氙灯。工作人员的皮肤也不要长期暴露在氙灯光源照射下。
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  • 可见光光催化光源 400-860-5168转1712
    关键特征● 基础型氙灯光源,高性价比;● 大尺寸散热片设计,适应长时间连续辐照需求;● 历经十多年的用户检验,性能可靠。应用领域 ▲特别适用 ●较为适用 ○可以使用▲ 光催化分解水制氢/氧 ▲ 光催化全分解水 ▲ 光催化CO2还原● 光降解气体污染物(如VOCs 、甲醛、氮氧化物、硫氧化物等)● 光降解液体污染物(如染料、苯及苯系物等)○光催化量子效率测量 ○ PEC光电化学 ○ 光合成 ○ 膜光催化 ○ 光致变色光输出特性● 总光功率:50 W;● 光谱范围:320~780 nm,可拓展至2500 nm;● 配合滤光片:紫外光区,可见光区,近红外光区及窄带光;● 光源发射角:平均6°;● 光斑直径:依照射距离 30~60 mm;光源稳定性● 长周期辐照不稳定性:≤±3%● 基于微型CPU的集中数字化供电管理软件控制方式安全性● 灯箱-电源连接线缆无高压传输特性;● 金属灯箱,屏蔽电磁干扰;控制方式● 工作模式:程控模式;● 电流限制值:21 A;● 灯泡(耗材)使用寿命:>1000 h(满足光催化正常条件下的光强度要求);● 触发模式:一体式高压触发(二级电压且无高压传输);基础参数● 灯泡功率:300 W● 功率调整范围:150 W~300 W
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  • 关键特征● 基础型氙灯光源,高性价比;● 大尺寸散热片设计,适应长时间连续辐照需求;● 历经十多年的用户检验,性能可靠。应用领域 ▲特别适用 ●较为适用 ○可以使用▲ 光催化分解水制氢/氧 ▲ 光催化全分解水 ▲ 光催化CO2还原● 光降解气体污染物(如VOCs 、甲醛、氮氧化物、硫氧化物等)● 光降解液体污染物(如染料、苯及苯系物等)○光催化量子效率测量 ○ PEC光电化学 ○ 光合成 ○ 膜光催化 ○ 光致变色光输出特性● 总光功率:50 W;● 光谱范围:320~780 nm,可拓展至2500 nm;● 配合滤光片:紫外光区,可见光区,近红外光区及窄带光;● 光源发射角:平均6°;● 光斑直径:依照射距离 30~60 mm;光源稳定性● 长周期辐照不稳定性:≤±3%● 基于微型CPU的集中数字化供电管理软件控制方式安全性● 灯箱-电源连接线缆无高压传输特性;● 金属灯箱,屏蔽电磁干扰;控制方式● 工作模式:程控模式;● 电流限制值:21 A;● 灯泡(耗材)使用寿命:>1000 h(满足光催化正常条件下的光强度要求);● 触发模式:一体式高压触发(二级电压且无高压传输);基础参数● 灯泡功率:300 W● 功率调整范围:150 W~300 W
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光催化光源系统相关的资讯

  • 将Ag/AgCl@SiO2 光催化剂用于光催化甲烷转化
    1. 文章信息标题:Selective photocatalytic aerobic oxidation of methane into carbon monoxide over Ag/ AgCl@SiO2DOI: 10.1039/d2sc01140a2. 文章链接https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/SC/D2SC01140A3. 期刊信息期刊名:Chemical ScienceISSN:2041-65202020年影响因子:9.825分区信息:中科院1区Top;JCR分区(Q1)涉及研究方向:化学4. 作者信息:翟建新(首要作者),周宝文(首要通讯作者);吴海虹(第二通讯);何鸣元(第三通讯作者)韩布兴(第四通讯作者)5. 光源型号:北京中教金源CEL HXF300(300 W氙灯,300-800范围)、NP2000、CEL-SPS1000、CEL-TPV2000文章简介:设计一种能够在温和条件下利用甲烷的光催化剂具有重要意义,我们制备了一种Ag/AgCl@SiO2 光催化剂,其可以高选择性将甲烷光氧化为一氧化碳,一氧化碳产量为2.3 为μmol/h,选择性为73%。基于半原位红外光谱学、电子顺磁共振等一系列表征研究,二氧化硅的引入可以增加光生载流子的寿命,并且揭示了甲烷通过原位形成的单线态氧转化为COOH*中间体从而氧化为CO的中间过程。同时Ag/AgCl@SiO2催化剂也能在环境条件下使用真实的阳光进行甲烷的转化。 我们一致认为本文的创新之处有以下几点:1. 首次将Ag/AgCl@SiO2 光催化剂用于光催化甲烷转化2. 通过一系列表征表明二氧化硅的引入可以增加载流子的寿命3. 在真实太阳光下也能发生图1 催化机理图
  • 光催化N-杂螺环的多组分直接组装
    你能想象有*化学也能玩成“乐高积木”吗?2022年10月5日,2022年诺贝尔化学奖授予了三位科学家:Carolyn R. Bertozzi、K. Barry Sharpless和Morten Meldal,奖励他们在发展“点击化学”和“生物正交化学”中的贡献。 问:什么是点击化学?“点击化学(Click chemistry)”是指一类能够高效生成“碳原子-杂原子链”的化学反应。点击化学有以下优势:1.区域特异性和立体特异性;2.对溶剂参数不敏感;3.反应得率高、副反应少,且原料充分反应4.实验条件简单;5.大的热力学驱动力。与点击化学的优势类似,流动化学也具有高效混合、简便*的温度控制、收率高、减少副产物等优势。 图1:发表在JOC杂志上的文章“可见光驱动光催化促进的N-异质螺环的多组分直接组装”今天为大家介绍在2022年9月,Steven V.Ley教授在JOC上一篇题为《可见光驱动光催化促进n杂螺环的多组分直接组装》的文章,演示了在温和条件下使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物。1、螺环化合物20世纪六十年代起,生物学家和药物学家逐渐发现,从自然界分离得到的具有生物活性的化合物中拥有螺环结构的化合物占有很大的比例。随着研究的深入,螺环化合物的性质使他在药物研发中占据非常重要的地位。螺环化合物是指两个单环共用一个碳原子的多环化合物;共用的碳原子称为螺原子。杂环螺环结构在一定程度上改变药物分子的水溶性、亲脂性、优势构象等,使优化后的药物分子更容易成药。不同的螺环具有丰富的三维立体结构,从而提供了改善药效的可能性和药物*的创新性;既可以突破现有药物的*,又能设计全新结构或者骨架的小分子化合物。 图2:螺旋内酯固醇 图3:灰黄霉素已上市药物中,也有很多含有螺环结构的小分子药物,比如利尿剂螺旋内酯固醇(Spironolactone)(如图2所示)和抗真菌药物灰黄霉素(Griseofulvin)(如图3所示)。N-异螺旋环是在天然产物和药物中发现的有趣的结构单元,但其合成的可靠方法相对较少。传统合成方式 图4:获取螺旋环吡咯烷的策略 图5:从N-烯丙磺酰胺和烯烃中构建β-螺旋吡咯啶现有的方法通常需要几个步骤,并使用昂贵的催化剂,如钌或铑,以获得所需的产品。在过去,靠传统的办法合成目标分子,往往需要绕很多弯路。步骤越多,意味着产率越低,浪费越大。2、更高效的合成方式使用Vapourtec UV-150光反应器放大合成N-异象螺旋循环 图6:使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物Steven V. Ley教授是世界*的有机化学家,剑桥化学系研究主任,皇家化学会RSC的前任会长,教授在有机合成方法学和全合成领域中的成就斐然。Ley教授在“可见光驱动光催化促进n杂螺环的多组分直接组装”一文中,演示了在温和条件下使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物。在近年来发展的叠杂杂螺环的大多数制备方法中都需要多步步骤。然而,光催化的最新应用可以使合成步骤大大减少。作者利用光催化生成N-中心自由基,可构建多种β-螺环吡咯烷,包括药物衍生物。利用流动化学技术,还证明了产品的进一步衍生化具有可行的放大程序。光催化能够在温和的条件下通过高度反应的中间体以模块化的方式构建复杂的分子结构。在开发的螺环吡咯烷的制备方法中,大多数都能够制备α-螺环吡咯烷,克服了制备α-三级胺的一些困难。简化合成路线的解决方案之一是采用无试剂化学方法。从光化学上讲,以氮为中心的自由基的产生相对简单,并被证明可以激活N-H和N-X键。通过在合成螺旋环化合物时使用这种方法,可以避免四元碳中心引起的立体问题,从而改善整体过程。使用VapourtecE系列进行流动反应和放大实验,该系列由三个蠕动泵和一个光反应器组成,BPR输出为8bar。使用的光源是Vapourtec 61W(辐射功率)365 nm(峰值强度)LED灯光,辐射带范围为350&minus 400nm。利用在线监测,大大的缩短了研究时间,提高研究效率。作者使用配有365nm高功率LED灯的E-photochem演示了一系列螺环吡啶的合成。在合成双叠氮杂螺环的过程中,该方法使用光化学反应器UV-150进行了放大,产量达到了100克/天。3、实验总结1、相比传统的的反应,该反应具有操作简便、条件温和、反应时间短等优势;2、利用在线监测,大大的缩短了研究时间,提高研究效率;3、在温和的条件下通过高度反应的中间体以模块化的方式构建复杂的分子结构;4、利用流动化学技术,还证明了产品的进一步衍生化具有可行的放大程序。4、关于Vapourtec Vapourtec是一家专业设计和制造流动化学设备的公司。Vapourtec公司的连续流动化学系统质量可靠、性能成熟、高效能模块系统可随您的流动化学生产能力的扩大而拓展。反应器可进行组合,实现多步合成。无需使用任何工具数秒内即可完成反应器更换。UV-150反应器UV-150反应器消除了传统批次光化学的问题,可以充分发挥光化学的潜力。在连续流动操作下,它提供了安全、精确、高效、一致和可扩展的光化学。 图7:vapourtec UV-150光化学反应器● UV-150光化学反应器与Vapourtec R系列和E系列流化学系统兼容,操作简便;● Vapourtec提供3种不同的光源,提供220纳米至650纳米之间的精确波长;● 可以在-20°C到80°C之间设置反应温度。参考文献[1] Multicomponent Direct Assembly of N-Heterospirocycles Facilitated by Visible-Light-Driven PhotocatalysisOliver M. Griffiths and Steven V. LeyThe Journal of Organic Chemistry 2022 87 (19), 13204-13223 DOI:10.1021/acs.joc.2c01684[2] Total Synthesis of Phytotoxic Radulanin A Facilitated by the Photochemical Ring Expansion of a 2,2-Dimethylchromene in FlowBruce Lockett-Walters, Simon Thuillier, Emmanuel Baudouin, and Bastien NayOrganic Letters 2022 24 (22), 4029-4033 DOI: 10.1021/acs.orglett.2c01462
  • 有效光合成苯甲醛耦合光催化析氢
    1. 文章信息标题:Efficient benzaldehyde photosynthesis coupling photocatalytic hydrogen evolution 中文标题: 有效光合成苯甲醛耦合光催化析氢页码:52-60 DOI:10.1016/j.jechem.2021.07.0172. 期刊信息期刊名:Journal of Energy Chemistry ISSN:2095-4956 2021年影响因子9.676 (2022年影响因子:13.599) 分区信息:中科院一区TOP 涉及研究方向:综合性期刊 3. 作者信息:第一作者是 华东师范大学罗娟娟 。通讯作者为 中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林院士、华东师范大学陈立松副教授。4. 光源型号:CEL-HXF300E7光功率计型号:CEL-NP2000文章简介:为应对严峻的能源和环境危机,各国不断加大开发清洁和可再生能源的力度。氢气(H2)作为一种能量密度高、最有发展前景的可再生绿色能源引起了广泛关注。然而,迄今为止,传统的蒸汽甲烷重整制氢仍是制氢的主要方式,这导致了巨大的能源消耗和严重的温室气体排放。自1972年Fujishima和Honda首次报道在TiO2电极上光电化学分解水以来,光催化水裂解制氢一直被认为是将太阳能转化为化学能的潜在方法之一。然而,析氧反应(OER)动力学迟缓是水裂解的另一种半反应,已成为光催化水裂解商业化应用的最大障碍之一。同时,O2价值较低,在光催化水裂解过程中不可避免地会混入H2,存在潜在的爆炸风险和分离困难问题。为了克服这些,牺牲试剂如乳酸、抗坏血酸、三乙醇胺、甲醇、甘油、乙醇和Na2SO3/Na2S被用来抑制OER,通过消耗光产生的空穴并加速H2的产生,在此过程中这些牺牲剂被氧化。遗憾的是,这样的策略会大大增加制氢的总成本,并不能充分利用光生空穴的氧化能力。综上所述,寻找促进析氢反应(HER)的新策略具有重要意义。光合成是一种传统的利用可再生太阳能作为能源的方法,具有光能直接转化为化学能、反应路径短、不受苛刻的反应条件和有机试剂的影响等优点。为在温和的反应条件下合成药物、精细化学品和高附加值产品提供了一条绿色、清洁的途径。选择性氧化是继聚合反应后的第二大工业工艺,占化学工业总产量的30%,近年来在光合成领域引起了广泛关注。在众多的选择性氧化反应中,芳香醇转化为相应的醛被认为是最重要的官能团转化过程之一。此外,醛是一种高价值的中间体,用于有机合成广泛的化学物质,如糖果香精、染料、香水和药物。传统的醛类合成需要化学计量氧化剂,如铬酸盐、高锰酸盐等,具有剧毒、强腐蚀性,造成严重的环境问题。并极大地阻止了它们的大规模应用。然而,大多数基于光催化材料的醛的光催化合成,尽管比传统的合成方法更加环保,但都是在有机溶剂中操作或在以氧气作为一种温和氧化剂存在的情况下进行的,因此仍然存在光生电子还原能力浪费,环境不友好和效率低下的问题。因此,采用无氧化剂(或无O2)光合成的方法在水介质中氧化芳香醇选择性合成芳香醛将是最理想的环保工艺,具有重要意义。在该策略中,芳香醇氧化制取有价值化学品的过程不是简单的牺牲剂消耗,而是以高效氧化制取有价值化学品为主,并与制氢结合,尽管有众多优点但这仍然是一个巨大的挑战一种高性能的光催化氧化芳香醇并促进产氢的光催化剂是上述策略的前提。本文采用两步水热法合成了一种高效的非贵金属双功能光催化剂,NiS纳米颗粒修饰CdS纳米棒复合材料(NiS/CdS)。该催化剂对在水溶液和无氧气氛围下光合成苯甲醛同时促进产氢具有高效的活性,这归因于NiS和CdS间的协同作用。最优的光催化30% NiS/CdS在可见光照射下有显著的光催化产氢速率和苯甲醛合成速率分别为207.8μmol h-1, 163.8μmol h-1,比单独硫化镉性能高139和950倍。该研究极大地利用光产生的空穴和电子用于生产高附加值精细化学物质和氢气,因此在绿色可再生能源技术的发展及光催化合成领域中具有重要的意义。

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  • 【讨论】国内外光催化反应器的发展情况

    【讨论】国内外光催化反应器的发展情况

    随着我国社会经济的迅速发展,不可避免地伴随着大量废弃物排放,这导致了严重的环境污染和生态破坏。这些因素正危及我国居民生存安全。另外,调查表明环境污染问题也会影响到我国的可持续性发展。所以,保护与治理环境是构建环境友好、和谐社会和实现我国社会经济叮持续发展的重要任务。传统污染物处理方法不能彻底消除降解污染物,也容易造成二次污染,使用范围窄。仅适合特定的污染物,还伴随着能耗高,不适合大规模推广等缺陷。近些年来,利用光催化技术降解和消除污染物得到人们的广泛关注。光催化氧化技术是一种集高效节能、操作简便、反应条件温和、同时可减少二次污染等突出特点于一身的一项新的污染治理技术,而且从地球卜物质循环的角度来看,光催化技术可以将大量的有机污染物降解为CO2和H2O.从而被植物利用.形成了循环,如图l所示,可以说光催化技术正足人类所急需的一种技术。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206281052_374718_2556116_3.jpg 光催化技术起源于20世纪70年代.自从日本学者Fujishima和Honda发现了利用TiO2单晶可将水光催化分解之后。世界范围内,便开始了光催化氧化技术在污水处理、空气净化、抗菌杀毒等方面的应用研究,于是光催化技术受到全世界的广泛关注。并得到了快速发展。如今人们对于光催化技术的研究主要分为对光催化剂的研究(如TiO2、ZnO)和对光催化反应条件的研究,其中。对反应条件的研究中,人们为了让光催化氧化反应能稳定和高效的进行,会设计出相应的反应器,用来为反应提供良好的平台,一个设计良好的反应器,将能大大提高反应体系的反应效率,从而达到高效、节能、稳定等目的。1 光催化反应器的设计依据 光催化反应器的设计主要目的是为了给光催化氧化反应提供高效和稳定的反应空间和环境。实现光催化过程对光的充分利用,从而提高反应效率。由于光催化反应需要有光子参与,光催化剂才能将光能转化成为化学反应所需的能量,来进行催化降解作用,因而在设计反应器的时候,最主要的两个理论依据就是光的传输理论和催化反应动力学理论。光的传输以及在光在反应器中的分布直接影响到催化剂对于光的吸收效率。充分均匀的催化剂分散可保证光在传输途中浪费少,这样催化剂对光的利用效率高,反之将会有较多催化剂由于得不到或者只接受到很少的光照而不能充分的进行光催化氧化反应。2 国内外光催化反应器的发展 早期的光催化研究大多是在一些很随意的反应条件下进行的。比如在液相光催化反应中,催化剂与污染物溶液混合时,一般的实验过程都是人工用玻璃棒进行搅拌。由于人为误差的因素难以避免,会对结果的准确性和再现性产生较大影响。为了满足对光催化反应器准确、稳定和高效的要求,反应器的设计也在不断的变化。一个设计较好的反应器,不仪可以提高光催化反应的效率,而且可以将其大规模化。可高效稳定的进行光催化作业,从而实现产业化。到目前为止,有一些类型的反应器已经用于诸如污水和空气处理的工业化应用。2.1流动床光催化反应器 流动床光催化反应器是将催化剂与待降解物质直接混合的一种反应器。一直以来,人们都在为满足不同的光催化反应要求,设计不同的反应器。应用最多的儿种类型的反应器包括椭圆型、底灯型和柱型,如图2所示。这几种反应器的特点是不仅效率较高,制作难度低。而且可以用于大多数的反应类型,可以同时满足液相和气相两种类型的光催化反应,因而得到了广泛的应用。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206281053_374721_2556116_3.jpg 椭圆型反应器(图2(a)所示)是将灯管和反应区分别放在椭圆的2个焦点上,这样可以很好的将灯管所发出的光集中在反应区内,减少了光的浪费,提高了整体的效率。虽然反应器中的反应区在椭圆型焦点上,但是这不表示灯管所发出的所有光线都能达到反应器,而且这种类型的反应器.光的传输路程较长,这样就增加了光在传输过程中的损失,并且反应区域内光的分布不均匀。底灯型反应器(图2(b)所示)是对椭圆型反应器的改进,它的光源位于抛物线的焦点上,但是光源的光线并不是聚焦在另一个焦点,而是从下往上射人反应区,光进入了反应区域后就不会再被反射回来。更大程度的利用了光源。柱型反应器是现在比较成熟的类型,一般可分为中灯外反应区(图2(c)所示)和中反应区外灯(图2(d)所示)2种。柱型反应器有着较高的光利用率和良好的对称性(可使光在反应区内均匀的分布,减少局部差异)。一些发达园家,这两种反应器已经用来处理污水,在这2种反应器中.光从光源发出来后,基本上都会通过反应区。特别是中灯外反应区这样的反应器.光的利用率几乎可以达到最大。在光源的光照强度合适的情况下,甚至可以不需要反射壁。都可以达到光的最大利用率。而且这种柱型的反应器制造难度小,成本低。适合大规模的生产和运用。因此现在的大多数针对反应器的研究,也是以柱型为模型来进行的。2.2 固定床光催化反应器 在近年来,人们将催化剂固定在一些载体表面来进行催化反应.即固定床反应器,这样避免了光催化剂的分离问题。固定床与传统的流动床的区别在于,催化剂不随液体或者气体一起流动.而是固定在玻璃或者其它介质表面,污染物流经其表面来进行反应。这样一来,人们就可能更精确的了解催化剂的性质,并易于控制催化反应的进行,也易于催化剂和反应物的分离。基于这种思路,人们设计了一些新型的光催化反应器,其中效果比较好的是平板型和喷泉型,如图3所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206281053_374722_2556116_3.jpg 平板型的反应器是将催化剂固定在平板上,在光照的条件下.将污染物液体或者气体缓慢的通过催化剂表面降解,属于层流型反应器。这种反应器的好处在于制造简单,待降解物经过催化剂的时候光照时间和光照强度基本一致,并很容易控制流动速度。当流速放慢的时候可提高反应物的降解程度。但是所需时问也就相应增加;当加快流速的时候虽然降解的程度不如流速慢的情况.但是所需时间较少。这种平板反应器可以根据不同的降解需求。调整流速,达到相应的效果。平板型的反应器还有另一个其他反应器不具备优点,由于催化剂是固定在平板上的。不会随着待降解物的流动而流动,也就省去了后续催化剂分离的步骤。但是也由于催化剂固定的原因,在降解一定时间后,催化剂的催化效率会降低,而更换催化剂比较困难,并且光的损失也比较严重。因为光源发出的光最多只有50%被利用.即使加装了反射壁.也会有大量的光损失掉。鉴于平板型反应器的造价低.易于控制的优点,很多实验室都运用平板反应器来进行一系列的光催化研究。 喷泉型反应器是近几年由Puma和Yueu等人提出的,此类反应器与平板型反应器大致相同,将催化剂固定在斜面上,在顶部固定光源,将待降解物斜面中心的喷嘴喷出,然后在重力作用下流经催化剂从而得到降解。此种反应器主要是用于研究催化剂的反应效率.由于结构相对比较复杂,所以应用也较少。还有很多种新型的反应器.比如球型反应器.这种反应器在理论上能达到非常高的光利用率,并且无论是光的分布。还是污染物的分布.还有催化剂的分布都能达到非常高的均匀性和稳定性.反应效率也是非常理想的,但是制作非常的困难.所以现在这种球型的反应器并不常见,是一种理想化的反应器。3 结语 随光催化技术的提高,光催化反应器也在被不断的改进和优化.越来越受到人们的重视.特别是光催化技术实现工业化后,反应器的设计需要进行系统的优化没计才能使光催化反应效率达到最优值,一个设计优良的反应器,不仅可以提高反应效率,还能减少对能源和原材料的浪费.提高经济效益。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206291103_374928_2556116_3.jpg

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