光催化反應器進行水處理時擁有以下優勢:
● 擁有很強的處理能力,不僅可降解絕大多數有機物,而且可穩定有毒重金屬。
● 一種安全的水處理技術,納米光催化劑擁有高穩定性、耐光腐蝕、無毒的特點。
● 反應條件溫和,對pH、溫度等沒有特殊的要求。
● 處理負荷沒有限制,既可處理高濃度的廢水,也可處理微污染的水源水。
● 可望利用取之不盡、用之不竭的太陽光作為輻射源,是一種節能技術,光化學反應器,處理成本低。
光化學反應器廣泛應用化學合成、環境保護以及生命科學等研究領域,主要用于研究氣相或液相介質、固定或流動體系、紫外光或模擬可見光照、以及反應容器是否負載TiO2光催化劑等條件下的光化學反應。
光化學的初級過程是分子吸收光子使電子激發,分子由基態提升到激發態。分子中的電子狀態、振動與轉動狀態都是量i子化的,即相鄰狀態間的能量變化是不連續的。因此分子激發時的初始狀態與終止狀態不同時,所要求的光子能量也是不同的,而且要求二者的能量值盡可能匹配。
光催化反應器按催化劑的存在形式又可分為流化床反應器和固定床反應器!在流化床反應器中,催化劑粉末直接或負載在顆粒狀載體上后以懸浮態存在于水溶液中,能隨待處理液發生翻滾、遷移!在固定床反應器中,催化劑多負載在具有較大連續表面積的載體上,待處理液流過催化劑表面發生反應!流化床反應器結構相對簡單,催化劑與污染物接觸面積大,但催化劑難以回收,活性成分損失大,而且在水溶液中易于凝聚,因此很難成為一項實用的污水處理技術!固定床反應器操作簡單,廢水可循環處理,實現了催化與分離一體化,避免了催化劑的分離和回收過程!但在高溫燒結過程中催化劑的多孔結構和暴露在外的面積會發生變化,催化劑與液相的有效接觸面積較小,催化效率不高!載體的選擇和催化劑固定技術已成為固定床反應器研制過程中十分關鍵的環節!
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