蜂窝型光催化反应器载体表面光强分布建模与分析

为了提高蜂窝型纳米二氧化钛(TiO2)光催化反应器紫外线光子的利用率,建立了平行式光催化反应器载体表面光强分布数学模型,并进行了仿真分析,结果表明:在紫外灯管功率不变的情况下,紫外光子强度总体与紫外灯管排布面到光催化剂载体平面垂直距离、紫外灯管间距呈现正向关系,但两参数的比例对辐射光强的x方向分布的均匀性影响较大,比例越小,x方向光强分布越不均匀。y方向的光强分布较为均匀,与两参数关系较小。仿真结果为蜂窝状光催化反应器载体表面紫外灯管的布局和功率选择提供了指导。

气-固相光催化反应器及其在空气净化中的应用研究进展

介绍了光催化氧化过程的基本原理 ,特别是其中涉及到的表面与界面现象等问题。在此基础上对目前研究中应用较多的几类气 固相光催化反应器的特性及相关问题进行了评述 ,展望了光催化氧化过程在挥发性有机化合物 (VOCs)除去及空气净化方面的应用前景。

不同热流下光催化反应器内光强分布模拟

研究了不同热流密度下反应器内部光子分布和吸收规律。对反应器内的固-液两相流动过程进行数值模拟,得到不同工况下的催化剂颗粒分布;再以此为基础,利用蒙特卡洛法和六通量模型模拟反应器内部的光子分布规律。研究结果表明,对颗粒分布而言,辐射热源为弱影响因素。在合适的浓度范围内,辐射热源能明显提高局部光子吸收率。在内热源一定时,增加浓度,也能明显提高光子局部吸收率,但增加到一定程度后,增幅逐渐变小。

金属氧化物半导体对庚烷的气固复相光催化反应

制备 Ti O2 ,Fe2 O3 ,Zn O超细粉 ,采用 XRD对制得的超细粉进行结构、粒径表征 .考察不同粒径的超细粉和普通商品 (体相 ) Fe2 O3 ,Ti O2 ,Zn O对庚烷的光催化反应 .结果表明 ,光催化活性大小的顺序为 Ti O2 (锐态矿型 ) >Zn O>Fe2 O3 ,锐钛矿型 Ti O2 光催化活性较金红石型 Ti O2 好 ,对于同一结构的粒子来说 ,粒径越小 。

多相光催化反应器的研究进展

介绍了多相光催化反应器的类型、特点和研究现状。围绕光传递限制和传质限制两方面的问题,结合反应器的新型设计和应用情况展开讨论。通过比较悬浮型和负载型光催化反应器,阐明了研究可分离悬浮型和负载型流化床光催化反应器是实现光催化技术工业化的关键所在,指出了光催化反应器设计中存在的问题和今后的研究重点。

光催化反应器的研究进展

介绍了国内外近年来有关多相光催化反应中光催化反应器设计与研究的进展情况,按催化剂在反应中存在的形式分类论述了各种反应器的结构原理和主要特点,以及光反应器设计中存在的问题和今后的研究方向。

水热法制备掺杂铁离子的TiO_2纳米粒子及其光催化反应研究

以 Ti Cl4为前驱体 ,采用水热法制备了掺杂铁离子的 Ti O2 纳米粒子 ,利用 XRD对不同条件下制备的产物进行了表征 ,探讨了反应温度、胶体溶液 p H值和反应时间对水热反应的影响 .考察了所制备的 Fe3 +-Ti O2 纳米粒子光催化降解罗丹明 B的催化性能 ,实验发现 ,制备的掺杂 0 .1 % Fe3 +-Ti O2 纳米粒子与纯 Ti O2相比 ,具有更好的催化活性 .

TiO_2光催化反应机理及动力学研究进展

光催化处理环境污染物是基于催化反应过程中的一些自由基对污染物的氧化或还原作用 ,反应途径通常是 HO·攻击或空穴直接攻击 ,对可见光敏感的化合物也可能通过激发态来分解。动力学的表述多数符合 L- H模式 ,广泛研究了 L- H模式下的吸附与催化活性的关系 。

磁场对光催化反应羟基自由基生成速率的影响

以对苯二酸作为Pt/TiO2光催化反应所产生的羟基自由基(?OH)的捕获剂,采用荧光技术考察外加磁场对羟基自由基(?OH)生成速率的影响,结果表明,与常规的光催化反应相比,外加磁场可使样品表面羟基自由基的生成速率提高11.7%.

TiO_2光催化反应过程的“场流”理论分析

在简要阐述TiO2 光催化反应机理及“场流”理论的基础上 ,通过对TiO2 光催化反应过程的综合分析 ,将TiO2 光催化反应过程分解为简单的几种“流”和“场”的耦合。着重分析了“流”以及外加“场”对TiO2 光催化反应的影响 ,同时对H2 O2 、Fe2 + /Fe3 + 、O3 、紫外光、超声波、电场、微波、磁场协同提高TiO2 光催化反应效率的机理进行了解释。

内循环流化床光催化反应器的数值模拟与结构优化

设计了一种新型三相内循环流化床光催化反应器并采用气、液两相模拟方法对其进行了结构优化.依据模拟结果,明确了挡板的位置、长度、底部曝气面积等因素对反应器流体行为的影响.结果表明,最优反应器升、降流区横截面积比为1:1,挡板距反应器底部的距离为0.175m,挡板顶部与沉降区底部持平,底部曝气面积为升流区面积的1.2倍.将该反应器进行三相数值模拟,模拟结果表明,固相催化剂在反应器内能够很好地流化,反应器内无明显的死区,其固液分界面低于气液分界面,沉降区能够发挥很好的固液分离效果.

流化床光催化反应器动力学模式

提出二相流化床光催化反应器的理论计算数学模式，并通过试验对其进行了验证和分析．结果表明，理论计算值与试验值一致该数学模式可用于流化床光催化反应器的设计计算，相对误差小于０．１５％．

基于弥散光纤的二氧化钛光催化反应器

以弥散光纤(SOF)作为基体、负载纳米二氧化钛膜制备光纤式反应器,可有效提高催化剂与降解物的接触面积,提高光的传输、利用效率,克服了传统固定床反应器的不足,应用新型的光纤式反应器催化降解4-氯苯酚,降解率达到95%.

提高TiO_2光催化反应器氧化效率的途径

在查阅大量文献的基础上,对影响光催化反应器氧化降解效率的主要因素进行了思考和部分实验探索,认为设计研制用于液相氧化的高效固定膜光催化反应器,应解决以下4个方面的问题:降低废水中组分对光吸收、散射造成的损失;提高传质速率;加大光照射催化剂的面积;实现电子与空穴的有效分离及开发能被太阳光激发的新催化剂。

旋转薄膜式光催化反应器降解水中有机污染物

提出了一种强化薄膜浆态反应器的新型反应器——旋转薄膜式光催化反应器(RFFS)。以苯酚为模拟有机污染物,以商品的Degussa P25为光催化剂,首先研究了RFFS反应器的性能,然后与常规的鼓泡式光催化反应器进行了光催化性能比较。实验结果表明,RFFS反应器形成的旋转浆态薄膜扩大了与空气和光源的接触面积,强化了光催化体系的传质,提高了体系中催化剂对光能的利用率,并且能够在较高光催化剂浓度的条件下运行。在苯酚初始浓度为30mg/L,催化剂投加量为3.0g/L,通气气速1.0L/min,浆料循环流量为3.3L/min,光距为10cm的条件下,与传统反应器相比,苯酚的催化反应速率提高了1.6倍。

流化光催化反应器降解4BS染料的研究

设计了一种二相流化床光催化氧化反应器 ,并以耐火砖颗粒为载体 ,用浸涂法制备了负载型TiO2 光催化剂。利用紫外光为光源 ,对有机染料直接耐酸大红 4BS在不同初始浓度、催化剂浓度、pH值、循环流量和光强下的光催化降解脱色的反应速率进行了研究 。

“表观”即时成膜型光催化反应器去除水中有机物研究

采用"表观"即时成膜型光催化反应器处理自来水和苯酚水溶液,在获得良好光催化效果的同时,成功地解决了反应完成后光催化剂与水的分离问题。当光催化剂(TiO2)投加量为1 g/L时,反应3 h后对自来水中CODMn、TOC和UV254的去除率分别为17.3%、29.9%和67.4%。在相同的条件下降解初始浓度为4.34 mg/L的苯酚水溶液,反应3 h后对苯酚和TOC的去除率分别为93.8%和47.3%。反应时间、光催化剂种类、光催化剂投加量、辐照度、外加氧化剂及有机物初始浓度对光催化效果均有不同程度的影响。

偶氮染料在气-液-固循环浆态光催化反应器中的降解脱氮

偶氮染料废水是一种集中量大的重要污染物,其中的偶氮键可被环境微生物降解生成具有毒性的芳香胺类化合物。本文从光量子效率、脱氮速率、脱氮能耗等方面,对比研究了一种新设计的气-液-固循环浆态光催化反应器和环隙式光催化反应器对偶氮染料降解脱氮的性能。结果表明,由于空气的引入,使气-液-固循环浆态光催化反应器的量子收率有一定程度下降,同时造成单位数量级脱氮能耗也有一定增大,但偶氮染料脱氮速率比在环隙式反应器中的情况有大幅度提高,表明气-液-固循环浆态反应器在偶氮染料废水光催化降解脱氮方面具有较大应用前景。

多相光催化反应器中紫外光辐射能分布的研究

研究了多相光催化反应器中紫外光辐射能量的分布 ,其测试系统主要为光导纤维 光栅光谱仪 .结果表明 ,紫外光辐射相对能量在多相光催化反应器中轴向和径向的分布是不均匀的 ,轴向的能量分布是中轴处能量最大 ,远离中轴能量逐渐减弱 ;径向的能量分布是随着径向远离光源而逐渐减弱 .光催化剂对紫外光辐射能的吸收和阻挡作用较大 ,微孔曝气对光辐射能量的衰减影响较小 .

流化床光催化反应器处理偶氮染料4BS废水中试研究

采用 3 0～ 40目负载型光催化剂 ,以高压汞灯为紫外光源 ,研究了偶氮染料 4BS废水在流化床光催化中试反应器中的降解 ,针对有关工艺参数和反应动力学进行了考察。结果表明 :所用中试反应器对 4BS具有较好的降解效果 ;催化剂浓度存在最佳值 ;适当增加光强及溶解氧浓度均有利于光催化降解效率的提高 ;染料 4BS溶液的光催化降解过程符合表现一级反应动力学规律 ,并且表观反应速率常数与