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光催化反应器透光材质有哪些?光催化反应器透光材质分析对比

  • 作者:科芯微流
  • 发布时间:2025-07-11
  • 点击:12

光催化反应器透光材质有哪些?光催化反应器透光材质的选择直接影响光效利用率、反应效率及设备使用寿命。从当前科研和工业应用的情况来分析,主流透光材质可分为以下五种,下面就来具体对比分析下这几种透光材质的性能、优势和局限性。

1. 石英玻璃

透光性能:紫外-红外全波段高透过率,紫外区波段能达到90%以上,其最小透射波长160 nm,是进行紫外光催化的首选材质;

优势:环境耐受性好,如耐高温达到1000℃以上,耐压可以达到10 MPa;同时,具备抗强酸腐蚀,除氢氟酸除外,对其它强酸能长期稳定耐受;

局限:原材料成本高,是普通玻璃的5倍以上,且加工难度较大;

应用场景:高温高压反应和有强酸介质的反应。

2. 高硼硅玻璃

透光性能:可见光区透光率约80%,适合可见光催化;

优势:性价比高,价格仅有石英玻璃的1/3左右,且容易加工;

局限:不耐压,只能承受2 MPa以内的压力,不耐高温,高温环境中容易引发脱玻现象,且紫外透过率较低;

应用场景:小试实验室光催化设备应用,常压可见光催化体系。

3. 蓝宝石晶体

透光性能:透光波段覆盖紫外-红外180 nm到5.5 μm之间;

优势:耐高压,设计压力小于50 bar,硬度高,仅次于金刚石,抗刮擦性能好;

局限:价格高,虽然硬度高,但易碎,加工难度大;

应用场景:高压环境光催化应用。

4. 含氟聚合物

含氟聚合物,包括FEP、PTFE、PFA等;

透光性能:紫外波段300到400 nm之间,透过率为73.5%到84.6%;

优势:易加工,适合制作复杂流道,且含氟聚合物化学惰性极强,能耐强酸腐蚀,适合强腐蚀环境内衬或密封组件;

局限:机械强度低,承压能力小于1 MPa,同时耐温性差,只能用于260℃以内的温度;

应用场景:强酸体系光催化应用,复杂流道光催化反应器的应用。

5.工程塑料

工程塑料,例如PC(聚碳酸酯)、亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯)等;

透光性能:可见光区透光性良好,但对紫外光吸收显著;

优势:原材料价格低,且抗冲击性能好,易于加工和安装;

局限:不耐高温,高温环境中容易变形,且硬度低,容易划伤,所以只能用于低压常温环境中,且使用寿命短;

应用场景:低压常温环境中光催化应用。

光催化反应器透光材质有哪些?光催化反应器透光材质除以上几种外,还包括功能化涂层类。大家在选择材质时,要根据光源波段匹配、反应环境要求、经济适用型等诸多元素,进行综合考量,才能找到合适光催化透光材质;目前石英玻璃材质凭借全光谱透光与极端环境耐受能力的优势,成为高端光催化反应器的最常用材质.

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