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光催化反应器进行水处理时拥有以下优势：
● 拥有很强的处理能力，不仅可降解绝大多数有机物，而且可稳定有毒重金属。
● 一种安全的水处理技术，纳米光催化剂拥有高稳定性、耐光腐蚀、无毒的特点。
● 反应条件温和，对pH、温度等没有特殊的要求。
● 处理负荷没有限制，既可处理高浓度的废水，也可处理微污染的水源水。
● 可望利用取之不尽、用之不竭的太阳光作为辐射源，是一种节能技术，处理成本低。
光催化反应器的设计：
●箱体的尺寸为 480mm×420mm × 900mm，重约29kg。
●箱门有观察窗，插入有色玻璃能挡住紫外光和大部分可见光。
●箱体内部为黑色，以降低光反射。
●箱体内后板上端有散热风扇，还有 2个半圆插槽供插入活动挂钩，以固定水、气管和灯线。
●后板下部有 8个孔洞，供冷却水管、气管及连接控制器的电缆通过。
●箱体内左侧有 3个专门用的插座，供箱内的电机、灯和 “水流开关”的输出插头用。
光化学反应器在足够的反应时间内通常可以将有机物完全矿化为CO2和H2O等简单无机物，避免了二次污染，光化学反仪简单而有发展前途。由于以二氧化钛粉末为催化剂的光催化氧化法存在催化剂分离回收的问题，影响了该技术在实际中的应用，因此光化学反应器固定在某些载体上以避免或更容易使其分离回收的技术引起了国内外学者的广泛兴趣。
光化学反应器广泛应用化学合成、环境保护以及生命科学等研究领域，主要用于研究气相或液相介质、固定或流动体系、紫外光或模拟可见光照、以及反应容器是否负载TiO2光催化剂等条件下的光化学反应。
光化学的初级过程是分子吸收光子使电子激发，分子由基态提升到激发态。分子中的电子状态、振动与转动状态都是量i子化的，即相邻状态间的能量变化是不连续的。因此分子激发时的初始状态与终止状态不同时，所要求的光子能量也是不同的，而且要求二者的能量值尽可能匹配。