在氣-固相光催化CO2還原實(shí)驗(yàn)中,，CO2的含水量會影響光催化CO2還原的CO2轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物的選擇性,。對濕度的精準(zhǔn)控制可以用于研究含水量對CO2還原效率影響的機(jī)理，也可以優(yōu)化CO2還原的反應(yīng)條件,。
PLR-GSPR常壓氣固相光催化反應(yīng)系統(tǒng)采用8.5英寸LED超大顯示屏,，所有操作均可在顯示屏上完成，人性化設(shè)計，操作簡單,。
圖1. PLR-GSPR常壓氣固相光催化反應(yīng)系統(tǒng)和操作界面
1.精準(zhǔn)調(diào)控原料氣體濕度
反應(yīng)系統(tǒng)中的配氣模塊采用高精度智能控制模式,，結(jié)合加濕灌，可精準(zhǔn)調(diào)控原料氣體中CO2氣體的濕度
2.高傳質(zhì)效率
反應(yīng)器扁平化設(shè)計,，可減短CO2到光催化劑表面的自由擴(kuò)散距離,，增強(qiáng)CO2與光催化劑的碰撞幾率，提高傳質(zhì)效率
3.高效氣體循環(huán)
密閉相反應(yīng)模式具有氣體循環(huán)裝置,，有利于傳質(zhì)作用
1. 智能控濕系統(tǒng),，精準(zhǔn)調(diào)控CO2中的水汽含量
PLR-GSPR常壓氣固相光催化反應(yīng)系統(tǒng)采用程序反饋控制，通過氣,、液多路氣體混合得到可控濕度的CO2氣體,，進(jìn)氣口標(biāo)配溫度、濕度和壓力傳感器檢測,，同時可選配在出氣口配置溫度,、濕度和壓力傳感器，對反應(yīng)體系中CO2的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,，進(jìn)而對反應(yīng)氣的濕度進(jìn)行反饋控制,，濕度控制范圍為5~95%RH，控制精度為±3%RH,。實(shí)驗(yàn)時,，僅需在顯示屏上設(shè)置好濕度，反應(yīng)系統(tǒng)便會自動配置相應(yīng)濕度的CO2氣體通入反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng),。
圖2. PLR-GSPR常壓氣固相光催化反應(yīng)系統(tǒng)濕度控制示意圖
2. 反應(yīng)器扁平化設(shè)計，減短CO2自由擴(kuò)散距離,，提高傳質(zhì)效率
PLR-GSPR常壓氣固相光催化反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)器采用扁平化設(shè)計,，減短CO2到光催化劑表面自由擴(kuò)散的距離，增強(qiáng)CO2氣體與光催化劑的碰撞幾率,，提高傳質(zhì)效率,。同時采用氣體穿透式設(shè)計，保證CO2氣體與光催化劑充分接觸并反應(yīng),。PLR-GSPR常壓氣固相光催化反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部具有氣體循環(huán)動力源,，反應(yīng)體系內(nèi)的氣體始終處于單向循環(huán)狀態(tài)，有效保證反應(yīng)的傳質(zhì)過程,。反應(yīng)器底部具有水冷控溫槽,，可對反應(yīng)體系進(jìn)行溫度控制。
圖3. PLR-GSPR常壓氣固相光催化反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)器及氣體流向示意圖
圖4. 作為關(guān)鍵裝置參與制訂國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 39716-2020《光催化材料及制品空氣凈化性能測試方法氮氧化物的去除》
▲特別適用 ●較為適用 ○可以使用
▲ 光降解氣體污染物（如VOCs ,、甲醛,、氮氧化物、硫氧化物等）
▲ 其他常溫常壓（光）化學(xué)反應(yīng)
○ 光催化CO2還原
○ 膜光催化
| 控制單元 | |
| 智能顯示 | 8.5 英寸 LED 超大顯示器,，反應(yīng)流程可視化監(jiān)控 |
| 軟件控制 | 基于 ROM 框架下的軟件架構(gòu),，傳感器反饋控制,，可以滿足不同實(shí)驗(yàn)條件要求 |
| 控制模式 | 氣路純流量、氣路總流量,、反應(yīng)總流量,、虛擬總流量 |
| 獨(dú)立氣路控制 | 4 路獨(dú)立氣路控制（可擴(kuò)展 8 路標(biāo)準(zhǔn)氣），滿足不同配氣需求 |
| 流量控制 | 質(zhì)量流量計控制,，精度 ±1%F.S. |
| 加濕方式 | 智能濕度反饋系統(tǒng),，獨(dú)立氣路濕化罐 |
| 濕度控制 | 加濕罐加濕及傳感器采集反饋控制 |
| 氣體狀態(tài)監(jiān)測 | 進(jìn)出口雙位檢測，濕度監(jiān)測分辨率 0.04% RH,，溫度分辨率 0.01℃,，壓力分辨率 0.016 mbar |
| 反應(yīng)單元 | |
| 反應(yīng)器規(guī)格及材料 | 250 × 120 × 40 mm³，耐腐蝕合金（標(biāo)配）,，聚四氟乙烯材質(zhì)（選配） |
| 反應(yīng)體積 | 版式：50 × 100 × 5 mm³,；多孔介質(zhì)：50 × 100 × 10 mm³ |
| 光窗 | 材質(zhì)石英玻璃，有效光窗尺寸 50 × 100 mm² |
| 反應(yīng)器控溫 | 反應(yīng)器底部水冷控制 |
| 催化材料 | 1. 膜材料（100 × 50 × 5 mm³,，負(fù)載于玻璃等基材上） |
| 2. 塊 材（100 × 50 × 1 ~ 10 mm³） | |
| 3. 粉 末（成型到 100 × 50 mm² 的濾膜基材上） | |
| 基礎(chǔ)參數(shù) | |
| 電源參數(shù) | 220 VAC/50 Hz,，1 A（寬電壓輸入，110 ~ 260 VAC） |
| 流量控制 | 精度 ±1%F.S.,，重復(fù)性 ±0.5%F.S.,，控制范圍 4% ~ 100%F.S.，量程可選 |
| 氣流壓降 | ≤3.5 kPa（1 L/min 流量條件下） |
| 濕度監(jiān)測 | 范圍 5 ~ 95%RH（非冷凝）,；精度 ±1%RH,，分辨率0.1%RH |
| 溫度監(jiān)測 | 范圍 5 ~ 95%RH（非冷凝）；精度 ±3%RH@20 ~ 80%（其余為 ±5%）,，分辨率0.1%RH |
| 注：溫度的控制范圍與各路氣體流量,、濕化罐溫度等條件相關(guān) | |
| 壓力檢測 | 范圍 1 ~ 200 kPa；精度 ±0.2 kPa,，分辨率 0.1 kPa |
| 液位監(jiān)測 | 液位高度 16 mm,；誤差 ±1.5 mm |
| 檢測設(shè)備選型（根據(jù)目標(biāo)檢測物，可選配不同類型檢測設(shè)備） | |
| 氣相色譜 | CO, CO?, 低碳烷烴類 |
| 離子色譜 | NO?? ,、NH??,、Cl? 、Br? |
| 光聲光譜儀 | 痕量氣體分析,，VOCs |
| 氮氧化合物分析儀 | NO,、NO?、NOx |
