光催化反应釜的技术特点和功能

　　光催化反应釜是一种专为光催化化学反应设计的密闭式实验或中试设备，广泛应用于环境治理（如降解有机污染物）、能源转化（如光解水制氢）、有机合成、CO?还原等前沿科研与工业领域。以下是光催化反应釜的技术特点和功能。
　　一、技术特点
　　1.集成高效光源系统
　　常用光源：汞灯（高压/低压）、氙灯、LED阵列（可调波长，如365 nm、420 nm）、紫外/可见光组合光源。
　　光源位置：
　　内置式：灯管置于反应釜中心，光照均匀，效率高（需石英套管隔离）；
　　外置式：通过侧窗或顶部窗口照射，便于维护但光利用率略低。
　　冷却设计：配备水冷或风冷系统，防止光源过热影响反应温度或损坏设备。
　　2.耐压耐腐蚀反应腔体
　　材质：主体通常为316L不锈钢或哈氏合金，内衬PTFE（聚四氟乙烯）或石英玻璃，耐强酸、强碱及有机溶剂。
　　工作压力：常压～10 MPa（视型号而定），适用于气-液-固多相反应（如H₂、O₂、CO₂参与的反应）。
　　容积范围：实验室型常见50 mL～5 L，中试型可达10–50 L。
　　3.精准温控与搅拌系统
　　温度控制：
　　范围：室温～250℃（部分高温型号可达300℃）；
　　方式：电加热夹套+PID智能控温，精度±1℃。
　　搅拌方式：
　　磁力搅拌（小容积）或机械搅拌（大容积、高粘度体系）；
　　转速可调（50–1500 rpm），确保催化剂悬浮均匀、传质充分。
　　4.光学窗口与光路优化
　　石英视窗：透光率高（尤其对UV光），耐高温高压；
　　多角度入射设计：部分高端机型支持环形布光或多光源协同，提升光子利用率。
　　5.安全与自动化功能
　　多重保护：超温报警、超压泄放阀、防爆膜、漏电保护；
　　气体接口：配备进/出气阀，可通入惰性气体（N₂、Ar）或反应气体（H₂、O₂、CO₂）；
　　在线监测（高端型号）：可集成pH、溶解氧、压力、温度等传感器；
　　程序控制：支持定时启停、阶梯升温、光照周期控制等。
　　二、核心功能
　　1.光催化降解：模拟太阳光降解染料、农药、抗生素等有机污染物。
　　2.光解水制氢/氧：在TiO₂、g-C₃N₄等催化剂作用下分解水产氢。
　　3.CO₂光还原：将CO₂转化为CH₄、CH₃OH等燃料。
　　4.选择性有机合成：如光氧化、光还原、C–H键活化等绿色合成反应。
　　5.催化剂性能评价：用于新型光催化剂的活性、稳定性、量子效率测试。