光催化反应器的研究进展.pdf

第41卷第6期
应用化工
Vol 41 No6
2012年6月
Applied Chemical Industry
Jun,2012
光催化反应器的研究进展
刘倩,郑经堂,白倩,吴明铂
(中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室,山东青岛266555
摘要:目前,我国光催化领域的研究工作更多的集中在基础和应用基础研究方面,而在光催化技术的工程应用,
尤其是光催化反应器工程方面的基础研究和中式工作开展的很少。这一环节的缺失,成为制约我国光催化技术从
实验室走向工程应用的短板。综述了近些年来光催化反应器在国际、国内的研究进展,阐明了传统光催化反应器
难以批量处理反应液等一系列缺点,指出了光催化反应器以后的研究方向,并进一步阐明了提高光吸收能力的手
段和方法,为新型光催化反应器的制备及其向工业化实际应用奠定了基础。
关键词:光催化;反应器;光吸收能力;综述
中图分类号:TQ056.1;0644.12文献标识码:A文章编号:1671-3206(2012)06-1056-04
Development of the photocatalyst reactor
LIU Qian, Ziengjing-tang, BA Qian, WU Ming-bo
(China University of Petroleum(East China), State Key Laboratory of Heavy Oil, ingdao 266555, China)
Abstract: Nowadays, n hina, study on the photocatalytic field more concentrated on the basic and ap
plied basic research. However in the engineering of the photocatalyst technology, especially in photocata-
lyst reactor engineering. Little work had been done before. Hence, the loss of the work will limit the devel-
opment of this echnology from the laboratory to engineering applications. The development of photocatalyt-
ic reactor all around the world in recent years, and a series of shortcomings of the conventional photocata
lytic reactor At last, it poins out the future of the research ireton in te potocatalytic reactor
Key words: photocatalytic; reactor; light absorption; overview
近年来,随着我国经济的快速发展和人民生活染料敏化太阳能电池以及光催化净化环境材料等多
水平的提高,大量有毒难降解污染物如药品、农药、个领域,由于光催化反应过程机制研究及反应器设
染料、表面活性剂、重金属以及亚硝酸盐等进入环计等方面发展的局限,光催化在大规模处理污水等
境,尤其是江、河、湖、海,导致水质下降和化学性水方面的尝试工作都受到一定的挫折和限制。总的来
污染事件的发生。目前对于难生化降解的有毒有机说,我国光催化领域的研究工作更多的集中在基础
废水,由于技术、经济等方面的原因,仍缺乏有效的和应用基础研究方面,而在光催化技术的工程应用,
治理手段。光催化技术作为一种真正环境友好的绿尤其是光催化反应器工程方面的基础研究和中式工
色技术,既可以在能源领域应用,将低密度的太阳能作开展的很少。这一环节的缺失,成为制约我国光
转化为可储存的、高密度的洁净能源氢能;也可在环催化技术从实验室走向工程应用的短板,限制着我
境领域应用,利用光能降解和矿化环境中的有机和国未来在光催化领域的国际竞争力。
无机污染物。可以说,正是现在人类所需要的一种1传统小型光催化反应器的特点
技术,它可以通过利用自然能源和人工技术(光催
目前,国际上关于不同结构的各种光催化反应
化技术),将由于人为活动而遭到破坏的地球上的
器的开发与设计非常活跃,研究内容旨在进一步提
物质平衡,恢复到本来面目。
高光吸收能力,充分提高光催化剂的利用效率。
目前,光催化机理及应用研究已经从最初的光
催化分解水制氢拓展到光催化处理污水、固氮固碳、
图1所示为实验室常用的传统小型光催化水处
收稿日期:2012-04-21修改稿日期:2012-05-03
基金项目:国家自然科学基金项目(20776159,21176260);中央高校基本科研业务专项资金资助(09CX05009A);山东省自
然科学基金资助项目(ZR2009FLO28)
作者简介:刘情(1985-),女,山东潍坊人,中国石油大学(华东)在读博士研究生,师从郑经堂教授,主要从事光催化及水
处理方面的研究。电话:156020596215,E-mail;fuqian@163.com
通讯联系人:郑经堂。E-mail:juzheng03@163.com