关于光催化氧化降解染料的研究主要集中在对光催化剂的研究上。一些铁配体化合物具有光化学活性,可被利用来降解有机污染物。其中,TiO2化学性质稳定、难溶无毒、成本低,是理想的光催化剂。传统的粉末型TiO2光催化剂由于存在分离困难和不适合流动体系等缺点,难以在实际中应用。
近年来,TiO2光催化剂的掺杂化、改性化成为研究的热点。光催化氧化法用新型的旋转式光催化反应器,在优化条件下采用悬浮态TiO2时,偶氮染料脱色率达98%。分别采用固定床型光反应器和斜板式光反应器对有机染料直接耐翠蓝GL进行了光催化降解研究,经60min光照,其降解率分别为83%和81.4%。
光化学固定床和流化床是两种常见的反应器类型,用于光化学反应。它们在反应原理、固体颗粒悬浮状态和流体动力学行为等方面存在显著区别。以下是关于光化学固定床和流化床的区别的详细信息。
光化学固定床:
光化学固定床反应器是一种固定床反应器,其中固体光催化剂以固定的床层形式存在。以下是光化学固定床反应器的主要特点和区别:
1. 固体颗粒状态:在光化学固定床中,固体光催化剂以固定的床层形式存在,颗粒相互之间相对静止。反应物通过固体床层流过,并与固体催化剂表面接触发生反应。
2. 反应控制:在光化学固定床中,反应过程主要受固体催化剂表面的光吸收和反应物质量传递控制。光照可以穿透反应物流体层,并在固体催化剂表面发生光催化反应。
3. 反应器设计:光化学固定床反应器通常采用管式、柱式或颗粒填充床的设计。固体催化剂充填在反应器内部,流体通过固体床层进行反应。
4. 反应控制性能:光化学固定床反应器具有较高的质量传递效率和较低的内扩散阻力。固体催化剂的表面积大,提供了较多的活性位点,有利于反应物的吸附和反应。
5. 反应规模:光化学固定床反应器适用于小型到中型规模的光化学反应。由于固体催化剂的存在,反应器尺寸相对较小,便于操作和控制。
光化学流化床:
流化床反应器是一种将固体颗粒悬浮在流体中的反应器。以下是流化床反应器的主要特点和区别:
1. 固体颗粒状态:在流化床中,固体颗粒以悬浮状态存在于气体或液体流体中。固体颗粒在流体作用下形成流化床,呈现出流体化的行为,颗粒之间的运动较为活跃。
2. 反应控制:在流化床中,反应过程主要受固体颗粒悬浮状态和颗粒之间的质量传递控制。固体颗粒与流体介质之间的热量和质量传递更加有效。
3. 反应器设计:流化床反应器通常采用圆柱形或矩形容器,底部配有气体或液体进料装置。固体颗粒在流体作用下形成流化床,并通过底部进料装置进行反应物的进料。
4. 反应控制性能:流化床反应器具有较高的混合性能和传质效率。固体颗粒的活动状态增加了反应物与催化剂之间的接触面积,提高了反应效率。
5. 反应规模:流化床反应器适用于中型到大型规模的反应。由于固体颗粒的悬浮状态和较大的反应器尺寸,流化床反应器在处理大量反应物和产物时具有优势。
综上所述,光化学固定床和流化床在反应器类型、固体颗粒状态、反应控制、反应器设计、反应控制性能和反应规模等方面存在明显的区别。选择适合特定应用需求的反应器类型非常重要,以实现高效、可控和可重复的光化学反应。