Tại sao chọn lò phản ứng quang xúc tác thạch anh？

Các lò phản ứng quang xúc tác thạch anh đã trở thành thiết bị cốt lõi được lựa chọn cho nghiên cứu quang xúc tác, sản xuất công nghiệp và quản lý môi trường,dựa trên các tính chất vật liệu độc đáo của thủy tinh thạch anh tinh khiết cao và thiết kế cấu trúc tối ưu hóa cho các phản ứng photocatalyticKhông giống như các lò phản ứng làm bằng thủy tinh thông thường, nhựa hoặc kim loại, lò phản ứng quang xúc tác thạch anh hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của các quy trình quang xúc tác để truyền ánh sáng,sự ổn định hóa học, hiệu suất nhiệt và môi trường phản ứng, và là chất vận chuyển lý tưởng để thực hiện các phản ứng quang xúc tác hiệu quả, ổn định và xanh.Những lý do chính để chọn lò phản ứng quang xúc tác thạch anh là như sau:

1. Ultra-high ánh sáng truyền, tối đa hóa Photon sử dụng hiệu quả
Yêu cầu quan trọng nhất cho các phản ứng photocatalytic là sự thâm nhập hiệu quả của năng lượng ánh sáng để kích thích chất xúc tác và tạo ra các gốc tự do hoạt động.Kính thạch anh tinh khiết cao (độ JGS1/JGS2) được sử dụng trong lò phản ứng quang xúc tác thạch anh có hiệu suất quang học tuyệt vời:
Nó có phạm vi truyền quang phổ rộng, bao gồm 180 nm ~ 2500 nm (JGS1) và 220 nm ~ 2500 nm (JGS2),có độ truyền ánh sáng nhìn thấy hơn 80% và độ truyền ánh sáng cực tím hơn 75%Nó có thể truyền đầy đủ các nguồn ánh sáng cực tím, hiển thị và cận hồng ngoại thường được sử dụng trong photocatalysis (như đèn UV, đèn xenon, nguồn ánh sáng LED).
Khoang thạch anh có một bức tường bên trong mịn màng và có thể được thiết kế với một cấu trúc phản xạ ánh sáng, thực hiện nhiều phản xạ ánh sáng trong lò phản ứng,giảm hiệu quả tổn thất photon và tăng xác suất tiếp xúc giữa năng lượng ánh sáng và chất xúc tác, và hiệu quả sử dụng photon tăng hơn 30% so với các lò phản ứng thủy tinh thông thường.
Không có sự hấp thụ và phân tán ánh sáng do tạp chất, đảm bảo sự đồng nhất của trường ánh sáng trong lò phản ứng và sự nhất quán của phản ứng photocatalytic ở mỗi vị trí.

2. Sự ổn định hóa học tuyệt vời, thích nghi với các hệ thống phản ứng phức tạp
Phản ứng xúc tác quang thường liên quan đến các chất oxy hóa mạnh (như gốc hydroxyl · OH, gốc superoxide O2−) và môi trường phản ứng phức tạp như axit mạnh,Các chất hòa tan kiềm mạnh và hữu cơQuartz thủy tinh có đặc tính hóa học cực kỳ ổn định, cao hơn nhiều so với các vật liệu thông thường:
Nó không hòa tan trong bất kỳ axit nào (ngoại trừ axit hydrofluoric) và kiềm ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao, và không phản ứng với oxy hóa mạnh,chất làm giảm và các dung môi hữu cơ khác nhau trong hệ thống xúc tác quang, tránh ô nhiễm các sản phẩm phản ứng và vô hiệu hóa chất xúc tác gây ra bởi sự hòa tan của vật liệu lò phản ứng.
Nó có thể chống lại sự ăn mòn của các gốc tự do hoạt động được tạo ra trong quá trình photocatalytic, và khoang không dễ bị lão hóa và hư hỏng,đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của lò phản ứng và giảm chi phí thay thế các thành phần thiết bị.
Vật liệu thạch anh tinh khiết cao (nội dung tạp chất kim loại ≤ 80 ppm cho JGS2, ≤ 5 ppm cho JGS1) không có sự lắng đọng tạp chất trong quá trình phản ứng,đặc biệt phù hợp với tổng hợp photocatalytic chính xác cao và nghiên cứu thử nghiệm với các yêu cầu nghiêm ngặt về độ tinh khiết của sản phẩm.

3Hiệu suất nhiệt cao hơn, thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ trong phản ứng photocatalytic
Phản ứng xúc tác quang (đặc biệt là phản ứng quy mô công nghiệp) sẽ tạo ra một lượng nhiệt phản ứng nhất định, và sự thay đổi nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và hoạt động xúc tác.Các tính chất nhiệt tuyệt vời của thủy tinh thạch anh làm cho lò phản ứng quang xúc tác thạch anh thích nghi với các đặc điểm nhiệt của các phản ứng quang xúc tác:
Nó có hệ số mở rộng tuyến tính cực kỳ thấp (5,5 × 10 - 7 / 7 ° C), chỉ bằng 1/15 ~ 1/20 của thủy tinh thông thường.Nó sẽ không tạo ra sự mở rộng và co lại nhiệt rõ ràng trong quá trình làm nóng và làm mát của phản ứng, và không có nguy cơ nứt khoang và rò rỉ không khí do căng thẳng nhiệt.
Nó có khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời, có thể chịu được sự thay đổi nhiệt độ mạnh mẽ từ nhiệt độ cao (cao hơn 1000 °C) đến nhiệt độ phòng ngay cả trong nước lạnh,và phù hợp với các hệ thống phản ứng photocatalytic với hoạt động gián đoạn và biến động nhiệt độ lớn.
Điểm nóng chảy của thủy tinh thạch anh cao tới 1730 °C và nhiệt độ hoạt động lâu dài lên đến 1200 °C. Nó có thể chịu được nhiệt độ cao địa phương được tạo ra trong phản ứng quang xúc tác,và khoang không mềm, biến dạng hoặc tan chảy, đảm bảo sự ổn định cấu trúc của lò phản ứng.