光催化降解-光催化降解VOCs的影响因素2

光催化降解-光催化降解VOCs的影响因素2

上期介绍了反应物初始浓度和湿度对光催化降解效率的影响，本期继续介绍光催化降解VOCs的影响因素。

3、催化剂的影响

催化剂作为催化反应中的活性物质，对化学反应的发生及转化速率起着非常重要的作用，其用量的多少会直接影响化学反应速率。研究发现，反应速率随催化剂用量的增加逐渐达到最高，超过一定值后下降。这可能与催化剂表面活性位点的多少有关，也有可能是催化剂颗粒浓度过大，对入射光产生较强的散射作用，影响光能的充分利用，从而使降解效率下降。

4、光照的影响

光照强度和光源发射主波长的大小会直接影响光催化剂产生光生电子-空穴的数量。以往的研究表明：增加光照强度可以促进催化剂对污染物的降解，但降解效率和光照的增强并非呈线性关系。

• 操作气速的影响

    光催化效率随着气速的增加而递增并达到最大值，气速继续增加，光催化降解效率反而表现出下降的趋势。在气速较低时，反应的气体量较少，降解效率较低；当气速高于一定值后，气速会抑制目标物与光催化剂的有效接触，从而降低吸附量，导致光催化降解效率下降。

• 光催化反应器的影响

气固光催化反应器是光催化降解VOCs过程的核心，依照结构类型，可以分为有板式反应器、整体式反应器、管式反应器、流化床反应器以及填充式固定床。其中，固定床反应器的缺陷在于受到光在床层内部穿透深度的限制；管式反应器虽然所需催化剂用量较少，但也减少了反应物的活性位点，限制了反应物的扩散能力；流化床反应器具有良好的传热和传质性能，解决了固定式填充床光照催化剂的接触面和光照均匀度、催化剂与污染物的接触程度等，但也存在流化颗粒在反应器内随着反应物发生传质与光传递等问题。

[1] 耿启金; 王林同; 任海波; 李丹, 影响光催化降解VOCs可操作因素的研究进展[J], 化工进展. 2011,30(12)

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