可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求便捷切換紫外光源或可見光光源，有效實(shí)現(xiàn)紫外-可見光催化的裝置一體化。
[0025]所述的反應(yīng)器由反應(yīng)器頂蓋10和圓柱體反應(yīng)槽11兩部分組成。所述的反應(yīng)器頂蓋10為石英材質(zhì)，其形狀為倒立帽形(形狀似“帽檐”朝上的魔術(shù)帽)，其“帽檐”上設(shè)有能直通圓柱體反應(yīng)槽的排氣口 9和安全閥5，“帽頂”與“帽身”組成一類柱體凹槽16，可使垂直安裝于遮光頂板中心的光源能夠恰好地置入類柱體凹槽16中。排氣口 9與氣壓計(jì)或大型氣體收集測量裝置(如氣相色譜)相連。安全閥5連接備用氣體收集袋。圓柱體反應(yīng)槽11的外壁涂覆反光材料，能在有效增加光源光強(qiáng)、提高光利用率的同時(shí)降低光污染。反應(yīng)器頂蓋10的邊緣與圓柱體反應(yīng)槽11的上邊緣分別設(shè)有六個(gè)孔眼，可利用襯墊和六個(gè)螺栓通過類法蘭連接密封，能保證反應(yīng)器在反應(yīng)時(shí)的高氣密性，且便于拆卸清洗。
[0026]所述的磁力攪拌裝置包括置于圓柱體反應(yīng)槽11內(nèi)的磁轉(zhuǎn)子及磁力攪拌器1，以促進(jìn)催化劑與反應(yīng)液充分、均勻接觸。磁力攪拌器I設(shè)于圓柱體反應(yīng)槽11的底面上。
[0027]所述的遮光頂板6置于反應(yīng)器頂蓋10上面，且其外緣與反應(yīng)器頂蓋10的外緣和圓柱體反應(yīng)槽11的上開口外緣通過襯墊4和螺栓3固定在一起。所述光源8垂直置于反應(yīng)器頂蓋10的類柱體凹槽16中且其上端固定在遮光頂板6的中心處，圓柱體反應(yīng)槽11中放置有催化劑和反應(yīng)液。
[0028]2)所述的冷卻處理部分包括附著于反應(yīng)器外壁四周的冷凝器12和光源周圍的U型帶孔石英管7以及通氣泵。其中，冷凝器12可直接利用自來水作為冷凝液以實(shí)現(xiàn)對(duì)主體反應(yīng)器的降溫，確保光催化反應(yīng)在特定溫度下進(jìn)行，冷凝器12設(shè)有冷凝液進(jìn)液口 13和冷凝液出液口 2，冷凝液從冷凝器12的冷凝液進(jìn)液口 13進(jìn)入后從冷凝液出液口 2出來；U型帶孔石英管7罩在光源8外且其上部固定于遮光頂板6上，U型帶孔石英管7與光源平行設(shè)置，U型帶孔石英管7的兩端開口分別是U型帶孔石英管一端口 14和U型帶孔石英管另一端口 15，U型帶孔石英管7的內(nèi)管沿上設(shè)有孔洞17，利用通氣泵將空氣從U型帶孔石英管一端口 14灌入，使空氣沿管流通并從孔洞散出，而從U型帶孔石英管另一端口 15出來，即可對(duì)光源進(jìn)行降溫。
[0029]3)所述的氣體收集和測量部分分為兩個(gè)管路，其中管路一由排氣口 9接出，與氣壓計(jì)或大型氣體收集測量裝置(如氣相色譜)相連，主要用于產(chǎn)氣的測量與收集，所述的氣壓計(jì)為填充有汞液的U型管，汞液兩端采用水層密封，防止汞液揮發(fā)；管路二由安全閥5接出，連接備用氣體收集袋，用于氣壓超限時(shí)多余氣體的收集。
[0030]按照上述結(jié)構(gòu)，使用時(shí)，(I)稱取一定量催化劑，將催化劑、磁轉(zhuǎn)子及反應(yīng)液置于圓柱體反應(yīng)槽中；(2)采用類法蘭連接，將反應(yīng)器頂蓋10與圓柱體反應(yīng)槽密封連接；(3)將反應(yīng)裝置組裝完畢并檢查其氣密性；(4)開啟冷凝液循環(huán)及通氣泵；(5)開啟磁力攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使催化劑與反應(yīng)液均勻混合；(6)將安裝好光源8和U型帶孔石英管7的遮光頂板6置于反應(yīng)器頂蓋10的類柱體凹槽上，接通電源；(7)反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后，通過氣壓計(jì)或大型氣體收集測量裝置(如氣相色譜)計(jì)算產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣速率。
[0031]盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光催化分解水制氫裝置，包括主體反應(yīng)器部分，所述的主體反應(yīng)器部分由遮光頂板、光源(8)、反應(yīng)器和磁力攪拌裝置組成，其特征在于所述的反應(yīng)器由反應(yīng)器頂蓋(10)和圓柱體反應(yīng)槽(11)組成，所述的反應(yīng)器頂蓋(10)為石英材質(zhì)，其形狀為倒立帽形，其倒立帽形的帽檐上設(shè)有能直通圓柱體反應(yīng)槽的排氣口(9)和安全閥(5)，其倒立帽形的帽頂與帽身組成一類柱體凹槽(16)，所述的遮光頂板(6)置于反應(yīng)器頂蓋(10)上面，且其外緣與反應(yīng)器頂蓋(10)的外緣和圓柱體反應(yīng)槽(11)的上開口外緣緊密固定在一起；所述光源(8)垂直置于反應(yīng)器頂蓋(10)的類柱體凹槽(16)中且其上端固定在遮光頂板(6)的中心處，所述圓柱體反應(yīng)槽(11)內(nèi)能放置有催化劑和反應(yīng)液；所述的磁力攪拌裝置包括置于圓柱體反應(yīng)槽(11)內(nèi)的磁轉(zhuǎn)子及磁力攪拌器(I)，所述磁力攪拌器(I)設(shè)于圓柱體反應(yīng)槽(11)的底面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化分解水制氫裝置，其特征在于所述的光源采用可拆卸方式安裝于遮光頂板中心，所述的光源采用紫外光源或可見光光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光催化分解水制氫裝置，其特征在于所述排氣口(9)與氣壓計(jì)或大型氣體收集測量裝置相連；所述安全閥(5)連接備用氣體收集袋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光催化分解水制氫裝置，其特征在于所述的圓柱體反應(yīng)槽(11)的外壁涂覆反光材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光催化分解水制氫裝置，其特征在于所述的反應(yīng)器頂蓋的邊緣與圓柱體反應(yīng)槽(11)的上開口邊緣分別設(shè)有六個(gè)孔眼，利用襯墊和六個(gè)螺栓連接密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光催化分解水制氫裝置，其特征在于所述的圓柱體反應(yīng)槽(11)的外壁上設(shè)有冷凝器(12)，冷凝器(12)設(shè)有冷凝液進(jìn)液口( 13)和冷凝液出液口(2)，冷凝液從冷凝器(12)的冷凝液進(jìn)液口(13)進(jìn)入后從冷凝液出液口(2)出來。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光催化分解水制氫裝置，其特征在于在光源(8)外罩有U型帶孔石英管(7)，U型帶孔石英管(7)的上部固定于遮光頂板(6)上，U型帶孔石英管(7)與光源為平行設(shè)置，U型帶孔石英管(7)的兩端開口分別是U型帶孔石英管一端口(14)和U型帶孔石英管另一端口( 15)，U型帶孔石英管一端口( 14)連接通氣泵，通氣泵將空氣從U型帶孔石英管一端口( 14)灌入，使空氣沿U型帶孔石英管流通并從U型帶孔石英管的孔洞散出，最后從U型帶孔石英管另一端口( 15)出來。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種光催化分解水制氫裝置，包括主體反應(yīng)器部分，其由遮光頂板與光源、反應(yīng)器及磁力攪拌裝置組成，是進(jìn)行光催化反應(yīng)的主要場所。主體反應(yīng)器運(yùn)用可拆卸光源，能便捷切換紫外、可見光源，實(shí)現(xiàn)紫外-可見光催化的裝置一體化。且反應(yīng)器外壁涂覆有反光材料能有效增加光源光強(qiáng)、提高光利用率并降低光污染。冷卻處理部分由附著于反應(yīng)器外壁四周的冷凝層和光源周圍的U型帶孔石英管以及通氣泵組成，保障光催化反應(yīng)在特定的溫度條件下進(jìn)行。氣體收集和測量部分分為兩個(gè)管路，其中管路一主要用于產(chǎn)氣的測量與收集；管路二用于氣壓超限時(shí)多余氣體的收集，保障反應(yīng)器安全穩(wěn)定。本實(shí)用新型具有輕巧便捷，操作簡易，安全穩(wěn)定且節(jié)能高效。
【IPC分類】C01B3-04, B01J19-12
【公開號(hào)】CN204503051
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520130475
【發(fā)明人】錢慶榮, 吳楠, 陳慶華, 黃寶銓, 肖曉鳳, 李林貴
【申請(qǐng)人】福建師范大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月7日