反应釜是光催化实验的“反应场所”,它同时承担承压、透光、控温和密封四项职责。任何一项没选对,后面所有数据都会带上系统性偏差。
容积不是越大越好。光在液相中的穿透深度有限,容积过大而搅拌不足时,只有靠近光源的一层真正受光,表观量子效率会被严重低估。小试常用几十毫升到几百毫升,放大评价再考虑升级。
玻璃釜透光性好、便于观察,适合常压与中低温体系;不锈钢釜耐压耐温,但需要专门的光学窗口(石英视窗)才能引入光照;有腐蚀性介质时还需考虑内衬或特殊合金。
常见形式有顶置浸入式(光源直接插入釜内)、侧窗照射式与外置环绕式。浸入式光程短、效率高,但光源套管需耐温耐压;侧窗式便于更换光源,但受光面积受限。
问:容积越大产率一定越高吗?不一定。受光深度与传质限制,放大后单位体积产率往往下降,需要重新评价。
问:玻璃釜能加压吗?普通玻璃釜不建议加压,加压请选用带石英视窗的高压反应釜。
问:光源接口可以后期改吗?可以,但改造成本高,选型时最好预留接口。