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光催化如何實(shí)現(xiàn)商業(yè)化
更新時(shí)間：2021-09-06
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連續(xù)光催化反應(yīng)器，可以先進(jìn)多種類研究性實(shí)驗(yàn)分析，如：材料學(xué)，生化學(xué)，環(huán)境廢污治理（廢水處理，有害化學(xué)品處理等）
進(jìn)行基礎(chǔ)性條件篩選或中小試工藝探索
一是光催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和放大。由于PCO工藝既要考慮傳質(zhì)參數(shù)，又要考慮光傳遞參數(shù)，因此PCO反應(yīng)器的優(yōu)化更復(fù)雜。理想的反應(yīng)器是允許足夠數(shù)量的光子到達(dá)光催化劑的全表面積，以最大限度地提高整體空氣處理效率。通常高溫焙燒可以獲得較高的結(jié)晶度和更強(qiáng)的附著力，但是需要大量的能耗和加熱設(shè)施，不利于大規(guī)模的實(shí)際生產(chǎn)。因此，成功開(kāi)發(fā)的室溫固定化過(guò)程將促進(jìn)光催化劑在各種用途上的商業(yè)應(yīng)用。
二是反應(yīng)器的構(gòu)型。實(shí)驗(yàn)室研究通常采用板式反應(yīng)器和環(huán)形反應(yīng)器，但其空氣流量和反應(yīng)面積較小，不適用實(shí)際反應(yīng)器。整體式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)能力高、壓降低，但光照強(qiáng)度迅速熄滅，不利于催化劑表面的均勻照明。目前，已開(kāi)發(fā)出多片式反應(yīng)器、多環(huán)形反應(yīng)器、平行通道整體式反應(yīng)器等改進(jìn)型反應(yīng)器。
三是進(jìn)一步研究協(xié)同機(jī)理。將光催化與光熱催化等技術(shù)結(jié)合，進(jìn)行協(xié)同催化。例如，吸附劑和光催化劑的協(xié)同應(yīng)通過(guò)在催化劑/吸附劑表面快速捕獲進(jìn)入的目標(biāo)化合物來(lái)提高處理能力，特別是當(dāng)光催化降解能力不能與目標(biāo)化合物實(shí)時(shí)快速流入表面相匹配時(shí)。雖然混合工藝具有*的優(yōu)勢(shì)，但是仍處于早期階段，需要對(duì)其協(xié)同機(jī)理進(jìn)行更深入的研究，以解決實(shí)際問(wèn)題。
進(jìn)行基礎(chǔ)性條件篩選或中小試工藝探索
一是光催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和放大。由于PCO工藝既要考慮傳質(zhì)參數(shù)，又要考慮光傳遞參數(shù)，因此PCO反應(yīng)器的優(yōu)化更復(fù)雜。理想的反應(yīng)器是允許足夠數(shù)量的光子到達(dá)光催化劑的全表面積，以最大限度地提高整體空氣處理效率。通常高溫焙燒可以獲得較高的結(jié)晶度和更強(qiáng)的附著力，但是需要大量的能耗和加熱設(shè)施，不利于大規(guī)模的實(shí)際生產(chǎn)。因此，成功開(kāi)發(fā)的室溫固定化過(guò)程將促進(jìn)光催化劑在各種用途上的商業(yè)應(yīng)用。
二是反應(yīng)器的構(gòu)型。實(shí)驗(yàn)室研究通常采用板式反應(yīng)器和環(huán)形反應(yīng)器，但其空氣流量和反應(yīng)面積較小，不適用實(shí)際反應(yīng)器。整體式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)能力高、壓降低，但光照強(qiáng)度迅速熄滅，不利于催化劑表面的均勻照明。目前，已開(kāi)發(fā)出多片式反應(yīng)器、多環(huán)形反應(yīng)器、平行通道整體式反應(yīng)器等改進(jìn)型反應(yīng)器。
三是進(jìn)一步研究協(xié)同機(jī)理。將光催化與光熱催化等技術(shù)結(jié)合，進(jìn)行協(xié)同催化。例如，吸附劑和光催化劑的協(xié)同應(yīng)通過(guò)在催化劑/吸附劑表面快速捕獲進(jìn)入的目標(biāo)化合物來(lái)提高處理能力，特別是當(dāng)光催化降解能力不能與目標(biāo)化合物實(shí)時(shí)快速流入表面相匹配時(shí)。雖然混合工藝具有*的優(yōu)勢(shì)，但是仍處于早期階段，需要對(duì)其協(xié)同機(jī)理進(jìn)行更深入的研究，以解決實(shí)際問(wèn)題。
