10_典型的光催化反应器
几种新式太阳能光催化反应器的探讨
几种新式太阳能光催化反应器的探讨马俊华 李 田 仇雁翎 赵建夫(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092)摘 要 本文综述了几种新式的太阳能光催化反应器,对其结构和处理效果进行了比较,并对该法处理水的经济性进行简单的概述,指出光催化法是一种可以充分利用太阳能、具有很大发展潜力的水处理方法。
关键词 光催化 太阳能 反应器 效果 经济比较Discussion on several ne w types of solar photocatalytic reactorsMa J unhua Li Tian Qiu Yanling Zhao Jianfu(State Key Lab of Pollution Control and Resource Reuse ,Tongji University ,Shanghai 200092)Abstract The article summarizes several newtypes of solar photocatalytic reactors and compares the con 2figuration and the treatment effect between each other 1It also shows the economics of this technology in wa 2ter treatment 1It is suggested that photocatalytic oxidation is a promising and economical water treatment method for its ability of full use of solar energy 1K ey w ords photocatalytic oxidaiton ;solar energy ;reactor ;effect ;economic evaluation收稿日期:2002-07-08;修订日期:2002-09-16作者简介:马俊华(1979～),同济大学环境工程与科学学院2000级硕士生,研究方向:高级氧化法处理废水。
光催化反应器
对温度不 敏感
废水中的抑制物 反应动力学常数
废水中的Cl-，SO42-，PO43-等将会显著降低光子效率，因为它们与有机物竞争空穴。 由反应体系中多方面因素决定，通过调节光照，催化剂表面特性，PH等来提高反 应速率，缩短反应时间
实际应用中存在的问题
1.光催化量子效率低(约4%) 载流子复合率高 2.太阳能利用率低(4%~6%的紫外光线) 3.催化剂的负载和分离回收问题 4.大型光催化反应器的设计问题
Langmuir-Hinshelwood(简称L－H)方程
dC t kKC t r dt 1 KCt
r－总反应速率 Ct－t时刻反应物的浓度 k－Langmuir速率常数 K－吸附常数
光催化反应动力学
K (Cs / C 0)
RT / Vm RT / Vm
展望
1.太阳能光催化反应器 TiO2的表面改性 窄化能带结构 吸收波长红移 2.光电催化反应器 原理：利用外电路驱动电荷，使光生电子转 移到阴极，减少电子－空穴对的复合
活性炭吸附
消毒副产物前体物的去除作用有限； 基建费和运行费较高；
运行过程中膜易堵塞，需要定期化学清洗； 前处理要求较高，特别是对浑浊度的要求苛刻； 存在浓缩液的处理与处置问题； 去除了水中对身体有益的微量元素和矿物质； 成本相对较高；
能有效去除水中的悬浮颗粒、胶体物 质和细菌；
膜分离技术
不需要投加药剂、运行可靠、设备紧凑、易自动控 制； 去除污染物的范围很广，包括水中的有机物和金属 离子； 可根据不同的污染物选择不同的膜进行处理 具有高效的杀菌灭毒能力； 催化剂是稳定无消耗性的；
光催化反应器
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深度水处理技术
3 光催化氧化和反应器
三、聚光不同
• 聚焦型 • 非聚光型 双薄层反应器 平板式反应器 浅池型光反应器
聚 焦 型
• • •
利用抛物槽镜，将能透过紫外光线的玻璃管置于槽镜的焦线上，使催化剂TiO 利用抛物槽镜，将能透过紫外光线的玻璃管置于槽镜的焦线上，使催化剂TiO2与废水混合通 过玻璃管时发生光化学反应。（悬浮型和固定型） 。（悬浮型和固定型 过玻璃管时发生光化学反应。（悬浮型和固定型） 优点：使日光光强度数十倍增加，从而使能量高的紫外辐射显著提高。 优点：使日光光强度数十倍增加，从而使能量高的紫外辐射显著提高。 缺点：不能利用散射光能；量子效率较低；价格昂贵，不易推广。 缺点：不能利用散射光能；量子效率较低；价格昂贵，不易推广。
三、多相光催化氧化——材料分类
材料分类：根据固体物理的理论，在大量原子或分子结 合成的晶体中，相似能级的电子轨道结合形成能带。一 个能带内的电子轨道能级是连续的，并且如果这个能带 不被充满，电子就很容易在能带内运动。 价带：充满或部分充满价电子的能带（Valence Band VB) 导带：能带在基态时不存在电子的能带（Conduction Bond CB) 禁带：价带顶和导带底的能量差Eg 根据禁带宽度分为：导体——没有禁带 半导体——禁带0.2-4ev （用光激发使价带电子跃迁） 绝缘体——禁带≥5ev
五、光学纤维束光催化反应器
• 反应器内有1.2m长的光学纤维束，包含72根 1mm粗的石英光学材料，每根光学纤维表面负载 了一层TiO2膜，反应在水表面进行。 • 优点：反应器内光、水、催化剂三相接触面积大， 反应效率高。可通过增加光学纤维数量提高反应器 的三相接触面积，避免了其它反应器所具有的诸如 占地面积大、有效反应体积小等缺点。 • 缺点：光学纤维及其辅助设备造价太高，限制该反 应器的推广应用。
(推荐)10_典型的光催化反应器
典型的光催化反应器光催化是废水净化的一个很有前途的技术，因而引起了国内外的重视，已经有了二十多年的经验积累，在光催化降解有机污染物、光催化剂的改性等方面受到了广泛的关注，有关光催化氧化法在水污染治理方面应用研究的报道很多，而在反应器的设计和选材也有一些相关的报道，但涉及到光反应器应用的报道较少。
在光催化反应中，反应器的材料、结构、形状、光源的几何位置等很多因素对光催化反应速率有很大的影响。
气相光催化反应器的设计有静态配气和动态配气的两种，种类和相关的研究较少，所以下面着重介绍液相光催化反应器的结构、种类和影响因素。
影响光催化反应器效率的因素很多，如光源(光源强度、波段与光照方式)、催化剂性质(催化剂粒径、类型与载体)、废液的外加氧化剂(如O2 ,H2O2,O3等)、待处理废水性质(废液的初始浓度组成、pH值、抑制物含量)、温度、废液的流动力学特征、停留时间等因素对反应器的最佳运行都有影响，反应器的整体设计要综合考虑这些因素。
1.光源用于光催化的光源有电光源和太阳光源。
电光源有高压汞灯、荧光灯、黑光灯、氨灯等。
光源的选择、布置及使用既要考虑效能又必须考虑经济性，因此，在设计光催化反应器时，要综合考虑各方面的影响因素。
过去，更多研究放在电光源上，使用的光波多限于光谱紫外区。
太阳光源是经济又环保的光源，开发出利用太阳能的光催化反应器一直是研究者追求的目标，但是由于在光催化反应中，太阳光的利用率很低，因此这类反应器的成功开发和真正实现工业应用目前还有很大难度，需要解决催化剂改性等许多方面的技术问题。
光源波长、光强及光源几何位置对催化反应有至关重要的影响，一般情况下，光源波长越短，效率越高;在同等波长的条件下，光强越高，效率越高，但并非线性相关的。
一般在低光强时，有机物降解速度与光强呈线性关系，高光强时，降解速度与光强的平方根存在线性关系。
光线的照射方式可分为直接照射和直接一反光结合照射，后者的使用更能充分利用光能。
超氧自由基光催化反应器
超氧自由基光催化反应器英文回答：Superoxide radical photoreactor.Superoxide radical photoreactor is a device used for the generation and study of superoxide radicals through a photoredox reaction. Superoxide radicals (O2•-) are highly reactive species that play important roles in various chemical and biological processes. By harnessing the power of light, the photoreactor enables the controlled generation of superoxide radicals for further investigation and application.The photoreactor consists of several key components. Firstly, a light source is required to provide the necessary energy for the photoredox reaction. Typically, a high-intensity UV lamp or a laser is used to excite the reactants and induce the formation of superoxide radicals. Secondly, a reaction vessel is used to contain thereactants and allow for efficient mixing and exposure to light. The vessel is often made of quartz or other transparent materials to allow for optimal light penetration. Additionally, the vessel may be equipped with temperature control systems to maintain the desired reaction conditions.To initiate the photoredox reaction, suitable reactants are introduced into the reaction vessel. These reactants typically include a photosensitizer, which absorbs light and transfers energy to the reactants, and a sacrificial electron donor, which donates electrons to the photosensitizer to facilitate the formation of superoxide radicals. The choice of photosensitizer and sacrificial electron donor depends on the specific research or application goals.Once the reactants are in place, the photoreactor is activated, and the light source is turned on. The photons emitted by the light source are absorbed by the photosensitizer, which undergoes an excited state. This excited state photosensitizer then transfers energy to thereactants, leading to the formation of superoxide radicals. The reaction progress can be monitored using various analytical techniques, such as UV-Vis spectroscopy or electron paramagnetic resonance spectroscopy.The superoxide radical photoreactor has found applications in various fields, including environmental remediation, organic synthesis, and biomedical research. For example, in environmental remediation, superoxide radicals can be used to degrade organic pollutants in water or air. In organic synthesis, the photoreactor can enable the selective formation of desired products. In biomedical research, superoxide radicals are used to study their effects on biological systems and develop new therapeutic strategies.In conclusion, the superoxide radical photoreactor is a valuable tool for generating and studying superoxide radicals. By harnessing the power of light, this device allows for controlled and efficient superoxide radical generation, opening up new possibilities in various research and application areas.中文回答：超氧自由基光催化反应器。
光催化反应器的设计ppt课件
3.展望
➢ 磁场的电路设计还需进一步研讨优化。 ➢ 对多相体系的光辐射模型做更多的研讨， 将构造更加优化，使得光催化效率更高。 ➢ 目前，对光催化反响器的研讨还仅仅 限于实验室研讨，还需更多的研讨为它的 工业化运用指明方向。 ➢
致谢
本次设计中教师给予了我很大的协助， 经常讯问设计进度，对于设计中存在的问 题及时指出并纠正，最后使我能顺利完成 设计义务，在这里再次对教师表示赞赏。
2.1设计思绪
本设计针对三相态的反响液，结合悬浮 式和负载式两种反响器的优点，选用一种磁 性负载式催化剂，建立磁场，设计出三相内 循环可磁性分别的光催化反响器。
2.2光催化反响器的设计要素
光
反响器的几何外形
催
化 反
催化剂存在的形状
响
器 的
光源
设
计
设备选型
要
素
尺寸计算
2.3光催化反响器的构造设计
根据电生磁的 原理，将一条的金 属导线在反响器外 壁上沿一个方向缠 绕起来，构成螺线 管，通电流，可产 生磁场。
反响区 沉降区 底部 反响器
R
50mm 75mm 50mm 75mm
H
275mm 275mm 50mm 415mm
V
5 mL 1649 mL 425 mL 6144 mL
光催化反响器的尺寸标注如下：
4.光催化反响器的优势
圆柱形的几何外形，中灯外反响区的构造， 使得反响器内的光照均匀，光能利用率大； 气体分布器使得催化剂悬浮于反响液中，与 反响液接触充分，催化效率高； 磁场的建立使得催化剂的分别回收方便； 内循环的设置使得反响的停留时间加大，增 大反响效率； 反响器可延续循环处置反响液。
悬浮式光催化反响器 负载式光催化反响 器
典型的光催化反应器
典型的光催化反应器光催化是废水净化的一个很有前途的技术，因而引起了国内外的重视，已经有了二十多年的经验积累，在光催化降解有机污染物、光催化剂的改性等方面受到了广泛的关注，有关光催化氧化法在水污染治理方面应用研究的报道很多，而在反应器的设计和选材也有一些相关的报道，但涉及到光反应器应用的报道较少。
在光催化反应中，反应器的材料、结构、形状、光源的几何位置等很多因素对光催化反应速率有很大的影响。
气相光催化反应器的设计有静态配气和动态配气的两种，种类和相关的研究较少，所以下面着重介绍液相光催化反应器的结构、种类和影响因素。
影响光催化反应器效率的因素很多，如光源(光源强度、波段与光照方式)、催化剂性质(催化剂粒径、类型与载体)、废液的外加氧化剂(如O2 ,H2O2,O3等)、待处理废水性质(废液的初始浓度组成、pH值、抑制物含量)、温度、废液的流动力学特征、停留时间等因素对反应器的最佳运行都有影响，反应器的整体设计要综合考虑这些因素。
1.光源用于光催化的光源有电光源和太阳光源。
电光源有高压汞灯、荧光灯、黑光灯、氨灯等。
光源的选择、布置及使用既要考虑效能又必须考虑经济性，因此，在设计光催化反应器时，要综合考虑各方面的影响因素。
过去，更多研究放在电光源上，使用的光波多限于光谱紫外区。
太阳光源是经济又环保的光源，开发出利用太阳能的光催化反应器一直是研究者追求的目标，但是由于在光催化反应中，太阳光的利用率很低，因此这类反应器的成功开发和真正实现工业应用目前还有很大难度，需要解决催化剂改性等许多方面的技术问题。
光源波长、光强及光源几何位置对催化反应有至关重要的影响，一般情况下，光源波长越短，效率越高;在同等波长的条件下，光强越高，效率越高，但并非线性相关的。
一般在低光强时，有机物降解速度与光强呈线性关系，高光强时，降解速度与光强的平方根存在线性关系。
光线的照射方式可分为直接照射和直接一反光结合照射，后者的使用更能充分利用光能。
光催化反应器的设计
通过改进材料的晶体结构、表面性质和能带结构，提高其光催化活 性、稳定性和持久性。
材料组合与复合
将不同材料进行组合或复合，实现优势互补，提高光催化效果。
反应器的大型化与集成化
扩大反应器规模
研究如何将光催化反应器从实验 室规模扩大到工业规模，实现大 规模应用。
集成化反应器设计
将多个光催化反应器集成在一起 ，形成模块化、一体化的光催化 系统，提高整体效率。
提高光能的利用率
高效光收集系统
研究和发展高效的光收集系统，将更多入射光转化为可以利用的 光能。
光能转化效率提升
优化光催化材料的能带结构，提高光能转化为化学能的效率。
光波长拓展
研究如何利用不同波长的光，拓展光催化反应器的应用范围。
反应器的稳定性与持久性
长期运行性能测试
对光催化反应器进行长时间运行性能测试，评估其稳定性和持久性。
能耗与产率的评估
能耗
能耗是衡量光催化反应器经济性能的重要指标之 一，它表示为了获得一定量的目标产物所消耗的 能量。
影响因素
能耗与产率受到多种因素的影响，如光源的波长 、强度、照射角度，反应器的设计、操作温度和 压力等。
产率
产率是衡量光催化反应器性能的重要指标之一， 它表示单位时间内生成目标产物的量。
光催化反应的应用
光催化反应在污水处理领域的应用
01
利用光催化剂可以将有机污染物降解为无害的物质，从而达到
净化水质的目的。
光催化反应在能源转化领域的应用
02
光催化剂可以将太阳能转化为电能或氢能，为可再生能源的利
用提供了一种有效途径。
光催化反应在有机合成领域的应用
Hale Waihona Puke 03光催化剂可以用于合成有机化合物，具有高效、环保和条件温
光催化反应器举例简介
光催化反应器举例简介反应器设计结业论文天津大学化工学院09化工一班王一斌3009207018随着现代工农业的发展，产生了大量污染物并随之释放到环境中去，其中存在大量有毒有害物质，严重影响了人类的正常生活与生产。
多年来，研究人员采用了包括生物处理，化学处理，热处理，催化氧化，相转移和光解等方法应用于废水处理中。
但目前这些方法，都存在着局限，而且处理费用太高。
而光催化作为一种新型的污染处理技术自上个世纪70 年代出现以来，以其能完全降解环境中的污染物，加上费用相对较少，日益受到研究人员的重视。
在光化学处理有机废水的催化剂中，二氧化钛由于其化学性质稳定、难溶、无毒、成本低、催化效率高等优点被广泛运用。
同时，光催化反应器作为反应的主体设备，其决定了催化剂活性的发挥和对光的利用等问题，而这两个因素直接决定了光催化反应的效率。
一个成功的反应器必然体现了催化剂活性和光源利用的最优化组合。
所以，光化学反应器的研制和开发作为光催化处理废水工艺中的重中之重，已成为研究的热点之一，本文对该方面研究给予了举例简介。
关键词：二氧化钛( TiO) 光催化反应器废水处理2一，光催化反应机理当能量大于催化剂（TiO 2等金属氧化物）禁带宽度的光照射半导体时，光激发电子跃迁到导带，形成导带电子（矿），同时在价带留下空穴（矿）。
由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，它们能够在电场作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应，或者被表面晶格缺陷俘获。
空穴和电子在催化剂粒子内部或表面也可能直接复合。
空穴能够同吸附在催化剂粒子表面的OH 或H 2O 发生作用生成HO·。
HO·是一种活性很高的粒子，能够无选择地氧化多种有机物并使之矿化，通常认为是光催化反应体系中主要的氧化剂。
光生电子也能够与O 2发生作用生成HO 2·和O 2-·等活性氧类，这些活性氧自由基也能参与氧化还原反应。
光催化co2反应器
光催化co2反应器英文回答：The topic I would like to discuss is the photocatalytic CO2 reactor. This type of reactor utilizes light energy to drive the chemical reaction that converts carbon dioxide (CO2) into useful products. It has gained significant attention in recent years due to its potential for mitigating climate change and reducing greenhouse gas emissions.One of the key components of a photocatalytic CO2 reactor is the photocatalyst. This is a material that can absorb light energy and use it to initiate the CO2 conversion reaction. Common photocatalysts used in these reactors include titanium dioxide (TiO2) and zinc oxide (ZnO). These materials have the ability to generate electron-hole pairs when exposed to light, which can then participate in the CO2 reduction reaction.In addition to the photocatalyst, the reactor also requires a light source to provide the necessary energy for the photocatalytic reaction. This can be natural sunlightor artificial light sources such as LEDs. The choice oflight source depends on factors such as the desiredreaction rate and the availability of sunlight.The design of the reactor is another important aspectto consider. It should provide efficient light absorptionby the photocatalyst and ensure good contact between theCO2 and the photocatalyst surface. This can be achieved through various configurations such as slurry reactors,fixed-bed reactors, and fluidized-bed reactors.The photocatalytic CO2 reactor offers several advantages over traditional CO2 conversion methods. Firstly, it is a sustainable and environmentally friendly process as it utilizes renewable energy sources such as sunlight. Secondly, it can convert CO2 into valuable products such as fuels or chemicals, thereby reducing the dependence onfossil fuels. Finally, it has the potential to capture and utilize CO2 emissions from industrial processes, helping tomitigate climate change.To illustrate the concept further, let's consider an example. Imagine a large-scale photocatalytic CO2 reactor installed near a power plant. The reactor is equipped witha titanium dioxide photocatalyst and uses sunlight as the light source. As the sunlight hits the photocatalyst, it generates electron-hole pairs that react with CO2, converting it into a useful fuel such as methane. This fuel can then be used to generate electricity, creating aclosed-loop system that reduces CO2 emissions from thepower plant.中文回答：我想讨论的话题是光催化CO2反应器。
泊菲莱多通道光催化反应器
泊菲莱多通道光催化反应器一、泊菲莱多通道光催化反应器的简介泊菲莱多通道光催化反应器可是个超酷的东西呢！它就像是一个微观世界里的魔法盒。
这个反应器有好多通道呀，就像好多条小小的魔法通道，每个通道都有着独特的使命。
它主要是在光催化这个神奇的领域大显身手哦。
想象一下，有一些物质在它的通道里，在光的照耀下，发生着奇妙的化学反应，就像小精灵在里面欢快地跳舞然后变身一样。
二、它的工作原理这个反应器是依靠光来激发催化剂的活性的。
当光照射到催化剂上的时候，就像是给催化剂注入了一股强大的能量。
催化剂就开始变得活跃起来，能够促使反应物分子发生变化。
比如说，一些有害物质可能在这个过程中被分解成无害的物质呢。
这就好比是一个超级英雄，用光的力量把坏蛋统统消灭掉。
而且多通道的设计让它可以同时进行多个反应，效率超高的。
三、它的应用领域1. 在环境治理方面。
现在的环境问题可严重啦，像一些工厂排出的废气里有很多有害的成分。
泊菲莱多通道光催化反应器就可以用来处理这些废气，把那些污染环境的物质转化成无害的东西，让我们的空气变得更加清新。
就像给地球的肺部做了一次深度清洁一样。
2. 在能源领域也有它的身影。
它可以参与到一些新能源的开发过程中，比如说光解水制氢。
这可是一种超级清洁的能源获取方式呢。
如果能大量应用，以后我们的汽车可能都不需要汽油，只需要氢气就可以跑啦，又环保又高效。
四、它的优势1. 多通道这个特点就很厉害啦。
这意味着它可以在同一时间内做更多的事情，就像一个人有好多双手一样，可以同时进行好几个任务，大大提高了工作效率。
2. 它的光催化效果很好。
能够精准地让反应物发生反应，而且反应的转化率比较高。
这就好比是一个神射手，每次射箭都能射中靶心。
3. 泊菲莱多通道光催化反应器的稳定性也不错。
在长时间的工作过程中，不会轻易出现故障或者效率降低的情况。
就像一个坚强的小战士，不管面临什么困难，都能坚守岗位。
五、它可能存在的不足1. 设备的成本可能比较高。
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典型的光催化反应器
光催化是废水净化的一个很有前途的技术，因而引起了国内外的重视，已经有了二十多年的经验积累，在光催化降解有机污染物、光催化剂的改性等方面受到了广泛的关注，有关光催化氧化法在水污染治理方面应用研究的报道很多，而在反应器的设计和选材也有一些相关的报道，但涉及到光反应器应用的报道较少。
在光催化反应中，反应器的材料、结构、形状、光源的几何位置等很多因素对光催化反应速率有很大的影响。
气相光催化反应器的设计有静态配气和动态配气的两种，种类和相关的研究较少，所以下面着重介绍液相光催化反应器的结构、种类和影响因素。
影响光催化反应器效率的因素很多，如光源(光源强度、波段与光照方式)、催化剂性质(催化剂粒径、类型与载体)、废液的外加氧化剂(如O2 ,H2O2,O3等)、待处理废水性质(废液的初始浓度组成、pH值、抑制物含量)、温度、废液的流动力学特征、停留时间等因素对反应器的最佳运行都有影响，反应器的整体设计要综合考虑这些因素。
1.光源
用于光催化的光源有电光源和太阳光源。
电光源有高压汞灯、荧光灯、黑光灯、氨灯等。
光源的选择、布置及使用既要考虑效能又必须考虑经济性，因此，在设计光催化反应器时，要综合考虑各方面的影响因素。
过去，更多研究放在电光源上，使用的光波多限于光谱紫外区。
太阳光源是经济又环保的光源，开发出利用太阳能的光催化反应器一直是研究者追求的目标，但是由于在光催化反应中，太阳光的利用率很低，因此这类反应器的成功开发和真正实现工业应用目前还有很大难度，需要解决催化剂改性等许多方面的技术问题。
光源波长、光强及光源几何位置对催化反应有至关重要的影响，一般情况下，光源波长越短，效率越高;在同等波长的条件下，光强越高，效率越高，但并非线性相关的。
一般在低光强时，有机物降解速度与光强呈线性关系，高光强时，降解速度与光强的平方根存在线性关系。
光线的照射方式可分为直接照射和直接一反光结合照射，后者的使用更能充分利用光能。
光源与废水、催化剂的位置对光转化效果有重要的影响，研究结果表明，催化剂处在废水中时，在光源与催化剂之间的液层会吸收光、散射光，从而使催化剂的光吸收减弱。
因此，浸在液体中的负载催化剂应尽量靠近液体的近光面，减少光吸收障碍。
2.催化剂在应用中的存在形态
催化剂在光催化反应器中有两种存在形式，即悬浮态和固定态。
在悬浮相光催化过程中，催化剂以悬浮态存在于水溶液中，与污染物接触面积大，但催化剂在溶液中容易凝聚且回收困难，不适合规模操作。
催化剂以固定态存在时，负载在载体上，这样虽然可避免催化剂的分离和回收过程，但仅部分催化剂的面积有效地与液相接触，活性降低。
催化剂制备或选择载体要考虑多种因素影响，应尽量满足(1)吸光性能强。
(2)催化剂粒径小，比表面积大。
(3)不易中毒，能保持催化剂有高活性。
(4)吸附反应物及反应后易于固液分离。
(5)载体与催化剂结合牢固，抗冲击、耐腐蚀。
负载型催化剂所使用的载体要求透光性好，与催化剂结合较牢固，易于分散，不影响传质等。
可选形状有颗粒型、管型、丝网、平板型和转盘型等。
颗粒型载体一般有玻璃球、硅胶、砂石、活性炭、沸石等。
3. 光催化反应器材料
要保证光催化反应的顺利进行，最首要的条件之一是光催化反应器的材料必须透光性能好，尤其是对催化反应所需波长范围的光的透过率要好。
一般光催化反应利用紫外光，所以要使用对紫外光不吸收或吸收很少的材料，很多人选用石英玻璃。
石英玻璃是高纯单组分玻璃，具有优良的热，光，电和机械性能，耐腐蚀，对大多数物质是稳定的，包括除氢氟酸以
外的大多数酸，可以长期应用在恶劣的环境中。
而且，石英玻璃在紫外线到红外线的整个光谱波段都有优良的透过性能，和普通硅酸盐玻璃相比，在红外区光谱透过比普通玻璃大;在可见区，石英玻璃的透过率也是比较高的。
特别是在紫外光谱区，光谱透过比其他玻璃好的多。
能透过的最小波长可达160nm。
个别的光催化反应器也有使用石英以外的其他物质，如含氟聚合物[87]，它对紫外光有很好的稳定性和透过率(T)，波长在300~400nm时，0.735≤T≤0.846。
在非入射光经过的重要部位，选材的要求不高，可以使用软质玻璃、硬质玻璃或其它材料，如金属材料。
由于玻璃制品容易加工成型，而且便于观察，所以在实验室的研究中多使用玻璃材质。
1.光催化反应器的分类
光催化反应器的整体结构的设计要考虑光源、催化剂、待处理液的合理的几何位置关系，尽量增大光照面积与溶液体积的比率，增大光利用率，使光、固、液或者光、固、气的相互作用朝着有利于催化反应发生的方向，提高反应速率及降解效果。
而且光催化反应器的设计要结构简单，易于操作及维修，实现经济好用。
光催化反应器按光源的照射方式不同可分为非聚光式反应器(non-concentrating reactor)和聚光式反应器(concentrating reactor)。
非聚光式反应器的光源可以是电光源也可以是天然的日光，大多垂直反应面进行照射，其优点是结构简单、操作方便，缺点是用电光源的反应器运行费用过高，而用太阳光的反应器则反应速率较慢。
聚光式光反应器是一种以太阳光作为光源的管式反应器，一般采用抛物槽或抛物面收集器来聚集太阳光并辐射在能透过紫外光的中心管上，它可以利用直射和反射的光线，在一定程度上可以克服非聚光式光反应器的缺点。
光催化反应器的按照反应器的结构和形状可以大致分为平板型反应器、管式反应器、环形光化学反应器(或圆筒形反应器)。
还有一些其他类型的光催化反应器。
如光学纤维束光化学反应器等。
2.环形光化学反应器
环形光化学反应器目前应用较为广泛，主体是以一个或多个同轴圆柱形容器组成，使用电光源，大多置于圆柱形容器的中心位置，催化剂以悬浮或固定态存在。
这种反应器主要用于在室内进行的多相光催化氧化有机物的研究。
流化床光反应器，一个400W的中压Hg灯置于圆筒形光反应器中心，中层为0.01m的用硼硅酸玻璃制造的冷却水层，外层为流化床层，厚5×10-3m,最外面包以铝箔。
以蠕动泵作为循环流动的动力，外围辅以温度、pH、O2溶度调节装置。
用浸渍提拉法将TiO2薄膜固定在6W的紫外灯(254nm)上，用浸入式多光源反应器降解中等毒性的除草剂—百草枯溶液。
反应器是2000mL的圆筒，空气以500mL/min的流速鼓入反应器，在15h后，100ppm的百草枯溶液的转化率达到了95%以上。
环形光化学反应器，反应器为三层环形套筒式，内腔中心置光源，中腔是反应室，中腔内壁上负载TiO2膜，外腔为冷却室，用于防止光源释放能量导致温度过高。
泰勒涡旋光反应器(Taylor vortex reactor，TVR)一些研究者认为，通过可控的周期性的照射，光催化反应的光效率是可以提高的,正是基于这一思想。
它由内外2个同轴的圆柱体构成，催化剂固定在内筒的外表面或以悬浮态存在，荧光灯泡置于小圆柱体内作为光源，反应在两圆柱体之间环形圆筒内进行，使用时外筒不动，内筒旋转。
该反应器的最大特色在于小圆柱体旋转，使溶液内形成了泰勒旋涡，从而带动催化剂不断经历光反应和暗反应阶段，利用流体动态不稳定性和圆柱间环形尺寸的离心不稳定性，提高了反应的效率。
TVR反应器的降解效率比普通的管式光反应器和多管式反应器的效率分别提高60%和125%。
间歇式悬浮态光电催化(photoelectrocatalysis，简写为PEC)反应器，它由一个外径为55mm的圆形硬质玻璃外套及一个带有PVC板做成底座的气体分布器(布气板为孔径小于40μm的微孔钦板)所组成，用带多孔钦金属做阴阳极，施加一定的电压进行光电催化。
尽管在钦板上施加一个较高的电压时，它可能会发生一定程度的氧化反应生成TiO2，然而钦板表面的TiO2也会参与光电催化反应，从而进一步增强光电催化反应。
安太成等对该光电催化反应器进行了表征，探讨了该光电催化反应器中电压、光催化剂浓度和空气流量等因素对光电催化降解甲酸的影日向。
环形固定膜式光电催化反应器，实验装置的核心部分是由石英玻璃制成的双套管反应器，使用125W中压汞灯为光源。
光催化膜是采用活性碳为主要载体，金属网为支撑基体的TiO2导电光催化复合膜，固定在反应器外套管的内壁上。
该装置也可以应用于光电催化体系中，在反应器内套管上缠绕了Pt丝作为对电极，光催化膜作为工作电极，可以通过电力供应提供适当的偏压来提高反应速率。