气固相光催化反应器的研究现状

气固相光催化反应器的研究现状
　　半导体多相光催化反应的Z早研究可追溯到1972年日本科学家Fujihims和Honda次发现在近紫外光（380nm波长的光）的作用下，金红石型TiO2单晶电能使水在常温常压下连续分解为气和氧气。其在环保中的应用则始于1976年加拿大科学家John H. Catey等次将TiO2光催化应用于降解的研究。气固相光催化氧化技术至今未能工业化的一个Z主要原因是光反应器的缺乏。目前，开发结构简单、反应效率高的新型光反应器已成为气固相光催化技术的一个重要研究方向。
　　气固相光催化反应器根据结构可分为固定床和流化床两种类型。固定床结构简单，易于操作，随处理程度不同可一次性或回流循环处理。有关固定床光催化反应器的研究较多，出现了多种反应器类型，如间歇式反应器[3,4]、光导纤维反应器（OFR）[5,6]、环形反应器[7-9]、管状反应器[10-13]和整体构造反应器（即蜂窝状反应器）[14]等。
流化床的结构相对复杂，操作中需要满足压降小、高气速的要求，过程不易控制，因此研究难度较大，报道得较少。然而，流化床可改善传质条件，提供光对颗粒的连续照射，提高催化剂表面积与反应器容积之比，可通过调节载体膨胀率提高光的透射率。与固定床的比较研究表明[15,16]，流化床比固定床能更好地实现反应物、催化剂与入射光的充分接触，提高光催化效率。并且，由于流化床大的改善了污染物与催化剂的传质条件，比固定床更适合于处理较高浓度的有机废气。流化床的这些优点已逐渐引起了人们的注意，为使气固相光催化反应实现大规模的工业化应用，流化床光反应器的研制和开发势在必行，国内外已有不少研究人员投入了该项工作，并取得了不菲的成绩。