光化學設備能夠適應多樣化的實驗需求

　　光化學反應器的核心功能是滿足特定反應的光譜、通量及規模需求。需確定反應物或催化劑的吸收波長，例如，若反應需在365nm紫外光下進行，需選擇LED光源（單色性好、壽命長）或能覆蓋該波段的氙燈（寬譜光源，但需解決散熱問題）。其次，反應規模直接影響設備選型：小規模探索性實驗（如催化劑篩選）適合0.1mL-100mL的小型批式反應器，操作靈活；中試放大或常規合成需100mL-幾升的批式反應器或連續流光反應器，后者因易于放大（通過增加反應器數量而非單一設備體積）、傳質傳熱效率高、持液量小（安全性高）而成為現代光化學合成的主流方向；高通量篩選則需多孔板反應器（如24孔、96孔）或多通道連續流系統，以提升實驗效率。

　　光源是光化學反應的驅動力，其穩定性直接影響反應結果的可重復性。LED光源因壽命長（可達數萬小時）、能耗低、波長可選（如255nm-660nm單波長燈片）且光強可調，成為中小規模生產的；氙燈雖光強度高、穩定性好，但需配備強制冷卻系統（如液冷）以解決散熱問題，且臭氧產生需額外處理裝置。光源均勻性同樣重要，非聚焦式反應器（如平板型）通過平行光束照射確保反應物均勻受光，避免局部過熱或反應不均；聚焦式反應器（如橢球反射鏡設計）則通過集中光能提升單位體積光強，適合強放熱或快速反應，但需優化熱管理以防止溫度失控。

　　光化學反應器的材質需耐受反應物腐蝕性。石英玻璃因對紫外光和可見光透過率高（透光率≥90%），成為主流選擇；特殊反應（如高溫高壓）可能需采用鈦合金等耐腐蝕金屬材質。結構上，平板型反應器光程短（通?！?0mm），適合對光照均勻性要求高的溫和反應；管式反應器光程長（可達數十厘米），適合需長光程照射的反應，但內部溫度和流動分布可能不均；微結構反應器通過微通道設計（通道直徑≤1mm）實現快速混合和高效傳熱，提升反應速率和選擇性，但制造成本較高。流動狀態方面，批式反應器操作簡單，但放大困難；連續流反應器通過準確控制流速（停留時間）實現無縫放大，適合大規模生產。

　　現代光化學反應器需具備模塊化設計，以適應多樣化實驗需求。例如，多試管磁力攪拌反應器可實現部分試管充氣（如通入氮氣保護），同時攪拌確保反應物混合均勻；固體反應裝置通過高效聚光模塊提升固體光催化反應速率；非實驗階段自動遮光裝置可避免光源開啟初期的閃爍不穩定影響實驗精度。