光催化反应釜是结合光化学与催化技术的核心设备，通过模拟自然光环境，利用光催化剂激发电子跃迁，驱动氧化还原反应，广泛应用于污水处理、空气净化、新能源开发及有机合成等领域。其核心优势在于无需高温高压，仅需光照即可实现高效、低能耗的化学反应，契合“双碳”目标下的绿色化学需求。
一、核心结构：光、釜、控三位一体
1.光源系统：采用氙灯、汞灯或LED光源，模拟太阳光谱（波长范围200-800nm），功率可调（50-500W），部分设备配备滤光片以精准控制特定波长。
2.反应釜体：主体材质为石英玻璃（透光率＞90%）或高硼硅玻璃，耐温范围-80℃至250℃，耐压可达10MPa。釜内壁可镀光催化涂层，或通过磁力搅拌实现溶液均匀混合。
3.温控与监测系统：内置PID温控仪，精度±0.5℃，可设定温度范围室温至200℃。配备pH传感器、溶解氧探头及光谱分析仪，实时监测反应进程。
二、应用场景：从实验室到产业化的全覆盖
1.环境治理：在污水处理中，光催化反应釜可降解有机污染物，将CO₂转化为甲醇等燃料。
2.新能源开发：用于光解水制氢、CO₂还原制甲烷等反应。某研究团队通过优化光催化剂，在模拟太阳光下实现氢气产率12mmol/g·h，为氢能经济提供技术支撑。
3.有机合成：替代传统高温高压反应条件，实现选择性氧化、偶联反应。
三、技术趋势：智能化与规模化并行
当前，光催化反应釜正朝“模块化+智能化”方向发展。部分设备集成自动进样、在线清洗及远程操控功能，支持多釜并行试验。未来，随着光催化剂效率提升（如量子点材料）及反应器放大技术突破，其产业化应用将进一步加速。
