氣固光催化反應(yīng)器的研究現(xiàn)狀

　　Z-早期對半導(dǎo)體多相光催化反應(yīng)的研究可以追溯到1972年日本科學(xué)家Fujihims和Honda發(fā)現(xiàn)，在近紫外光(波長為380nm的光)的作用下，金紅石型TiO2 _ 2單晶在常溫常壓下可以連續(xù)地將水分解為氣體和氧氣。它在環(huán)境保護中的應(yīng)用始于1976年，當(dāng)時加拿大科學(xué)家John H. Catey將TiO2光催化應(yīng)用于降解研究。氣固光催化氧化技術(shù)至今未工業(yè)化的一個主要原因是缺少光反應(yīng)器。目前，開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)效率高的新型光反應(yīng)器已成為氣固相光催化技術(shù)的重要研究方向。

　　氣固光催化反應(yīng)器按其結(jié)構(gòu)可分為固定床和流化床兩種類型。該固定床結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可一次性處理，也可采用不同處理程度的回流循環(huán)處理。關(guān)于固定床光催化反應(yīng)器的研究很多，反應(yīng)器類型也很多，如間歇式反應(yīng)器[3，4]，光纖反應(yīng)器(OFR)[5，6]，環(huán)形反應(yīng)器[7-9]，管式反應(yīng)器[10-13]和整體式反應(yīng)器(蜂窩反應(yīng)器)[14]。

　　流化床結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，操作需要滿足壓降小、氣速高的要求，過程不易控制，研究難度大，報道較少。而流化床可以改善傳質(zhì)條件，為顆粒提供連續(xù)的光照，增加催化劑表面積與反應(yīng)器體積的比值，通過調(diào)節(jié)載體膨脹率來提高透光率。與固定床[15，16]相比，流化床能更好地實現(xiàn)反應(yīng)物和催化劑與入射光的充分接觸，提高光催化效率。此外，由于流化床大大改善了污染物和催化劑之間的傳質(zhì)條件， 它比固定床更適合處理濃度較高的有機廢氣。流化床的這些優(yōu)點逐漸引起了人們的注意。為了實現(xiàn)氣固光催化反應(yīng)的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，研究和開發(fā)流化床光反應(yīng)器勢在必行，國內(nèi)外許多研究人員都投入了這項工作，并取得了很大的成就。