研究目的
研究开发一种低能耗且环保的光微反应器系统用于光催化，特别是利用氧化锌纳米颗粒选择性氧化苯甲醇为苯甲醛。
研究成果
该研究成功开发了一种基于低能超声波的新型方法，用于在氟聚合物微管上包覆氧化锌纳米颗粒，并将其应用于光催化微反应器中苯甲醇选择性氧化为苯甲醛的反应。与间歇式反应器相比，该方法显示出更高的比转化率和选择性，且多次反应运行后未观察到纳米颗粒的浸出。建议进一步优化并研究其他生物质基模型化合物。
研究不足
该研究受到商用氧化锌纳米颗粒多分散性和低比表面积的限制，这可能导致反应活性位点数量减少。此外，未使用外部氧气或氧化剂，可能限制了反应效率。
1：实验设计与方法选择：
本研究在温和条件下采用低能超声波浴将商用氧化锌纳米颗粒沉积于含氟聚合物微管内壁，随后将该涂层微管作为光反应器，在紫外LED光照射下选择性氧化苯甲醇制备苯甲醛。
2：样本选择与数据来源：
研究使用商用氧化锌纳米颗粒和含氟聚合物微管，通过苯甲醇转化率及苯甲醛选择性评估光催化性能。
3：实验设备与材料清单：
商用氧化锌纳米颗粒、含氟聚合物微管、超声波浴、紫外LED光源、注射输液泵及冷却水循环系统。
4：实验步骤与操作流程：
利用超声波浴将氧化锌纳米颗粒沉积于含氟聚合物微管内壁，随后将该涂层微管置于紫外LED光催化体系中氧化苯甲醇，通过定时监测评估转化率与选择性。
5：数据分析方法：
基于苯甲醇特定转化率和苯甲醛选择性分析光催化性能，采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)进行表征。
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ZnO nanoparticles
Photocatalyst for the selective oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde.
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Fluoropolymer microtubes
FEP
Material for the photocatalytic microreactor due to its high light transmission, flexibility, and chemical stability.
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Ultrasound bath
Used for the deposition of ZnO nanoparticles on the inner wall of the fluoropolymer microtubes.
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UV-LED light source
Light source for the photocatalytic reactions, chosen for its efficiency and narrow emission spectrum.
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Syringe infusion pump
Used to pump the reactant solution through the photocatalytic microreactor.
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