光催化氧化（PCO）是一种净化室内空气的有效技术。二氧化钛（TiO2）是最常用的光催化剂，可以在紫外光（UV）照射下产生自由电子和空穴，自由电子和空穴分别是强还原剂和氧化剂，它们与表面吸附的水和氧气反应后，形成羟基和超氧离子，吸附在TiO2表面上的有机气体可以被这些羟基自由基完全氧化成水和二氧化碳。北京中惠普分析技术研究所发现基于PCO技术的空气净化器已经问世，但由于存在运行效率低、运行成本高等缺陷，目前应用并不广泛，其主要原因之一是光催化反应器的结构设计难题未能完全解决。高效光催化反应器应满足以下三项要求：
（1）紫外线光子被充分利用来激活和产生自由电子和空穴；
（2）有足够的污染空气进行反应从而阻碍自由电子和空穴再次复合；
（3）被污染的空气在最小的驱动力下以恒定的速度通过反应器。其中，紫外线光子利用率是决定光催化反应器设计是否经济的关键性指标，成为相关学者研究的热点方向。本文北京中惠普分析技术研究所以截面通道为正六边形的单体反应器为例，根据辐射热传导原理，建立辐射能量传递方程，利用高斯-勒让德求积法对模型进行求解，计算出反应器内的光强分布，并实验验证了模型的精确性。
北京中惠普分析技术研究所对本文推导出的单通道光催化反应器紫外线光子辐射和吸收的基本模型表明，对于给定通道的几何形状（正六边形），通道纵横比和二氧化钛涂层的反射率是决定光子辐射和吸收的主要因素。通过模型计算和实验验证，可以得出以下结论：
（1）对于无反射的内壁二氧化钛涂层，堇青石蜂窝陶瓷单体通道中的紫外线光子强度梯度比较大，光子通量在通道纵横比3~4内基本下降到可以忽略不计的值；
（2）对于反射率在一定范围内的涂覆二氧化钛的通道内壁，光照均匀性随反射率的增加而增大；
（3）紫外线光子强度主要由通道纵横比和内壁反射率决定；
（4）单位面积内的通道数量（通道能够覆盖全部面积，数量小，单个通道截面积大，数量大，单个通道截面积小）对紫外线光子强度影响不大。
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