光化学反应与一般热化学反应相比有许多不同之处，主要表现在：加热使分子活化时，体系中分子能量的分布服从玻耳兹曼分布；而分子受到光启动时，原则上可以做到选择性激发，体系中分子能量的分布属于非平衡分布。所以光化学反应器的途径与产物往往和基态热化学反应不同，只要光的波长适当，能为物质所吸收，即使在很低的温度下，光化学反应仍然可以进行。
光催化反应器的设计
光催化反应器按光源的照射方式可分为非聚集式反应器和聚集式反应器!非聚集式反应器可以采用电光 源，也可以采用太阳光源，光源大多垂直反应面进行照射!该反应器的优点是结构简单、操作方便。影响光催化反应器效率的因素很多，如光源、催化剂性质（催化剂粒径、类型与载体）、氧化剂种类待处理废液性质、温度、废液的流动力学特征和停留时间等因素对反应器的运行都有影响，反应器的整体设计要综合考虑这些因素.
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，光催化反应器，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。
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