石英微通道光催化反應(yīng)器的工作原理

石英微通道光催化反應(yīng)器是一種結(jié)合微通道技術(shù)與光催化原理的高效反應(yīng)裝置，其工作原理如下：

1. 微通道結(jié)構(gòu)強(qiáng)化反應(yīng)效率
反應(yīng)器采用石英材質(zhì)構(gòu)建的微通道網(wǎng)絡(luò)，通道尺寸通常在微米級。這種設(shè)計顯著增大了反應(yīng)物與催化劑的接觸面積，同時縮短了傳質(zhì)路徑。當(dāng)反應(yīng)流體通過微通道時，層流狀態(tài)下的流體薄層間距極小，使得反應(yīng)物分子能夠快速擴(kuò)散至催化劑表面，從而實現(xiàn)高效混合與反應(yīng)。

2. 光催化反應(yīng)驅(qū)動化學(xué)轉(zhuǎn)化
光源（如紫外光）照射至微通道內(nèi)的光催化劑（如TiO?），激發(fā)催化劑產(chǎn)生電子-空穴對。這些高活性載流子與吸附在催化劑表面的O?和H?O發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成羥基自由基（·OH）和超氧陰離子（·O??）等強(qiáng)氧化性物質(zhì)。這些自由基可直接攻擊有機(jī)污染物分子，通過鏈?zhǔn)椒磻?yīng)將其分解為CO?、H?O等無害產(chǎn)物。

3. 石英特性保障系統(tǒng)性能
石英材料的高透光性（尤其在紫外波段）確保光能高效傳遞至催化劑層，減少能量損耗；其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性可耐受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑腐蝕，延長設(shè)備使用壽命；良好的耐熱性則支持高溫條件下的光催化反應(yīng)。此外，微通道結(jié)構(gòu)通過增大比表面積強(qiáng)化了光熱轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)一步優(yōu)化反應(yīng)條件。