储藏是水果保鲜很重要的环节。成熟的水果释放乙烯气体,而过多的乙烯会加快水果的成熟导致腐烂,不利于水果的储藏,因此进行分解乙烯具有重要的应用意义。本文采用STM32单片机结合乙烯浓度传感器等元件,以TiO₂作催化剂,在紫外光的作用下催化分解乙烯,智能监控储藏环境中乙烯浓度;并采用COMSOL软件对反应器进行数值模拟,研究光照强度和入口风速对乙烯分解速率的影响。本文主要工作如下:（1）设计了智能乙烯分解装置。系统由STM32单片机、反应器模块、液晶显示器、乙烯检测模块和Android APP控制程序这五部分组成。其中,反应器模块包括紫外灯、TiO₂催化反应器和风扇,乙烯检测模块包括乙烯浓度传感器以及无线传输装置。（2）设计了智能乙烯分解装置控制模型。STM32单片机监控系统包含五方面:主控芯片设计、风扇调速功能、数据传输规则、乙烯浓度采集、温湿度采集;APP软件包括乙烯分解装置管理系统的主界面、装置中水果阈值浓度的设定、紫外灯智能控制设定、乙烯浓度数据收集。系统首先检测密闭箱内的乙烯浓度,利用无线传输模块,把信息传输到STM32单片机,判断当前的浓度是否达到了阈值,并根据阈值情况智能启动紫外光管和风扇,自动进行乙烯分解反应。手机端智能监测和记录乙烯浓度、温湿度、风扇的转速以及空气中湿度的变化,并可以强行启动和控制光管的根数和风扇的转速。（3）基于COMSOL软件模拟和优化乙烯催化反应。依据TiO₂光催化机理建立了光催化乙烯反应器模型,采用层流、稀物质传递与一般形式边界偏微分方程等物理模块,设置边界条件和初始条件。在不同的光照强度（单管、双管）,乙烯入口流速（0.001m/s、0.0007m/s、0.00013m/s等）情况下,获得乙烯浓度场分布和分解速率。结果表明:乙烯分解速率与光照强度成正比关系,并和实验结果进行对比;乙烯入口流速为0.001m/s情况下,具有最高的分解速率,为后续的研究提供了基础。