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光催化如何實現(xiàn)商業(yè)化
更新時間：2021-09-06
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連續(xù)光催化反應器，可以先進多種類研究性實驗分析，如：材料學，生化學，環(huán)境廢污治理（廢水處理，有害化學品處理等）
進行基礎性條件篩選或中小試工藝探索
一是光催化反應器的設計、優(yōu)化和放大。由于PCO工藝既要考慮傳質參數(shù)，又要考慮光傳遞參數(shù)，因此PCO反應器的優(yōu)化更復雜。理想的反應器是允許足夠數(shù)量的光子到達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晶度和更強的附著力，但是需要大量的能耗和加熱設施，不利于大規(guī)模的實際生產(chǎn)。因此，成功開發(fā)的室溫固定化過程將促進光催化劑在各種用途上的商業(yè)應用。
二是反應器的構型。實驗室研究通常采用板式反應器和環(huán)形反應器，但其空氣流量和反應面積較小，不適用實際反應器。整體式反應器結構緊湊、生產(chǎn)能力高、壓降低，但光照強度迅速熄滅，不利于催化劑表面的均勻照明。目前，已開發(fā)出多片式反應器、多環(huán)形反應器、平行通道整體式反應器等改進型反應器。
三是進一步研究協(xié)同機理。將光催化與光熱催化等技術結合，進行協(xié)同催化。例如，吸附劑和光催化劑的協(xié)同應通過在催化劑/吸附劑表面快速捕獲進入的目標化合物來提高處理能力，特別是當光催化降解能力不能與目標化合物實時快速流入表面相匹配時。雖然混合工藝具有*的優(yōu)勢，但是仍處于早期階段，需要對其協(xié)同機理進行更深入的研究，以解決實際問題。
進行基礎性條件篩選或中小試工藝探索
一是光催化反應器的設計、優(yōu)化和放大。由于PCO工藝既要考慮傳質參數(shù)，又要考慮光傳遞參數(shù)，因此PCO反應器的優(yōu)化更復雜。理想的反應器是允許足夠數(shù)量的光子到達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晶度和更強的附著力，但是需要大量的能耗和加熱設施，不利于大規(guī)模的實際生產(chǎn)。因此，成功開發(fā)的室溫固定化過程將促進光催化劑在各種用途上的商業(yè)應用。
二是反應器的構型。實驗室研究通常采用板式反應器和環(huán)形反應器，但其空氣流量和反應面積較小，不適用實際反應器。整體式反應器結構緊湊、生產(chǎn)能力高、壓降低，但光照強度迅速熄滅，不利于催化劑表面的均勻照明。目前，已開發(fā)出多片式反應器、多環(huán)形反應器、平行通道整體式反應器等改進型反應器。
三是進一步研究協(xié)同機理。將光催化與光熱催化等技術結合，進行協(xié)同催化。例如，吸附劑和光催化劑的協(xié)同應通過在催化劑/吸附劑表面快速捕獲進入的目標化合物來提高處理能力，特別是當光催化降解能力不能與目標化合物實時快速流入表面相匹配時。雖然混合工藝具有*的優(yōu)勢，但是仍處于早期階段，需要對其協(xié)同機理進行更深入的研究，以解決實際問題。
