專利名稱：利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于可再生能源高效制備領(lǐng)域，具體是一種利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
自地球上出現(xiàn)生命以來，就萬物生長靠太陽。光合作用是綠色植物和藻類植物在可見光作用下將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成碳水化合物的過程。人類賴以生存的能源和材料都直接地和間接地來自光合作用。石油、煤、天然氣等化石燃料就是自然界留給我們的光合作用的產(chǎn)物。由于世界的飛速發(fā)展，大自然留給我們的能源越來越短缺，這就激發(fā)了各國的科學(xué)家對光合作用及其模擬的研究，只能從能源上考慮，光解水制造氫是太陽能光化學(xué)轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的最好途徑。因?yàn)闅淙紵笾簧伤?，不污染環(huán)境，是便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)目稍偕茉?；再者，太陽能取之不盡用之不竭，是化石能源的理想替代者。 太陽能分解水制氫可以通過三種途徑來進(jìn)行一、光電化學(xué)池即通過光陽板吸收太陽能并將光能轉(zhuǎn)化為電能。光陽板通常為光半導(dǎo)體材料，受光激發(fā)可以產(chǎn)生電子——空穴對，光陽極和對極(陰極)組成光電化學(xué)池，在電解質(zhì)存在下光陽極吸光后在半導(dǎo)體帶上產(chǎn)生的電子通過外電路流向?qū)O，水中的質(zhì)子從對極上接受電子產(chǎn)生氫氣；二、光助絡(luò)合催化即人工模擬光合作用分解水的過程。在綠色植物中，吸光物質(zhì)是一種結(jié)構(gòu)為鎂卟啉的光敏絡(luò)合物，傳遞電子通過醌類。具有鎂卟啉結(jié)構(gòu)的葉綠素分子通過吸收680_可見光誘發(fā)電荷分離，使水氧化分解而釋氧，與此同時(shí)，質(zhì)醌發(fā)生光還原。從分解水的角度而言，在綠色植物光合作用中，首先是應(yīng)該通過光氧化水放氧儲(chǔ)能，然后才是二氧化碳的同化反應(yīng)。由于氧化放氧通過電荷轉(zhuǎn)移儲(chǔ)存了光能，在二氧化碳同化過程中與質(zhì)子形成碳水化合物中間體只能是一個(gè)暗反應(yīng)。只從太陽能的光化學(xué)轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存角度考慮，無疑光合作用過程是十分理想的。因?yàn)樗坏ㄟ^光化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)存了氫，同時(shí)也儲(chǔ)存了碳。但對于太陽能分解水制氫，所需要的是氫而不是氧，則不必從結(jié)構(gòu)上和功能上去模擬光合作用的全過程，而只需從原理上去模擬光合作用的吸光，電荷轉(zhuǎn)移，儲(chǔ)能和氧化還原反應(yīng)等基本物理化學(xué)過程；三、半導(dǎo)體催化即將TiO2或Cds等光半導(dǎo)體微粒直接懸浮在水中進(jìn)行光解水反應(yīng)。半導(dǎo)體光催化在原理上類似于光電化學(xué)池，細(xì)小的光半導(dǎo)體顆?？梢员豢醋鍪且粋€(gè)個(gè)微電極懸浮在水中，它們像太陽極一樣在起作用，所不同的是它們之間沒有像光電化學(xué)池那樣被隔開，甚至對級也被設(shè)想是在同一粒子上。在半導(dǎo)體微粒上可以擔(dān)載鉬，有人把鉬作為陰極來看待，但從鉬的作用機(jī)制上看更像是催化劑。因?yàn)樵跊]有“外電路”只有水作為電解質(zhì)的情況下，光激發(fā)所產(chǎn)生的電子無法像在體系外的導(dǎo)體中一樣有序地從“光陽極”流向“陰極”，鉬的主要功能是聚集和傳遞電子促進(jìn)光還原水放氫反應(yīng)。和光電化學(xué)池比較，半導(dǎo)體光催化分解水放氫的反應(yīng)大大簡化，但通過光激發(fā)在同一個(gè)半導(dǎo)體微粒上產(chǎn)生的電子一空穴對極易復(fù)合。盡管半導(dǎo)體光催化循環(huán)分解水同時(shí)放氫放氧未能實(shí)現(xiàn)，像絡(luò)合物催化光解水一樣必須在反應(yīng)體系中加入電子給體或受體分別放氫放氧，但半導(dǎo)體光催化的發(fā)展為光催化研究打開了若干新的領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述不足，提供了一種利用太陽光直接分解水制氫的
反應(yīng)裝置。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，包括直角反光鏡、底座、十字支架、反應(yīng)器、底面反光鏡及反應(yīng)器框架，其中，反應(yīng)器通過反應(yīng)器框架設(shè)置于十字支架上，底面反光鏡固定在十字支架上，直角反光鏡固定于反應(yīng)器上，十字支架固定在底座上，所述反應(yīng)器的上下表面均為高透光玻璃。所述反應(yīng)器的下底面水平，上表面傾斜，反應(yīng)器的一側(cè)邊緣設(shè)有氣體出口，所述反應(yīng)器上設(shè)有熒光校準(zhǔn)板，所述熒光校準(zhǔn)板熒光面朝下。 所述反應(yīng)器為管狀反應(yīng)器或平面反應(yīng)器。所述利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，還包括脈沖發(fā)生器和蒸汽發(fā)生器，所述脈沖發(fā)生器為若干個(gè)，所述蒸汽發(fā)生器通過太陽能加熱水產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生的脈沖氣體在脈沖發(fā)生器中等壓膨脹。所述蒸汽發(fā)生器包括聚光器和接收器，所述聚光器用于接收太陽能，所述接收器外表面涂黑色，里面加水，用于產(chǎn)生蒸汽，所述接收器出口與接收器中活塞的蒸汽入口連接，活塞的蒸汽出口與管狀反應(yīng)器的入氣口端連接；所述連接為通過軟管連接。所述底面反光鏡的邊緣設(shè)有校準(zhǔn)反射鏡，所述校準(zhǔn)反射鏡鏡面朝上；所述底面反光鏡的鏡面與反應(yīng)器的下底板平行，所述底面反光鏡的面積大于反應(yīng)器的面積；所述校準(zhǔn)反光鏡到底面反光鏡的頂點(diǎn)的距離與校準(zhǔn)熒光板到反應(yīng)器的頂點(diǎn)的距離相等。所述直角反光鏡為兩個(gè)，分別設(shè)置在反應(yīng)器的上下兩側(cè)面上。所述十字支架包括支架橫梁、豎軸、第一一維移動(dòng)副和第二一維移動(dòng)副，其中，支架橫梁通過第一一維移動(dòng)副與豎軸固定，底面反光鏡通過第二一維移動(dòng)副水平固定在支架橫梁上，上述支架橫梁和豎軸上均有刻度；所述第一一維移動(dòng)副的角度為與反應(yīng)器的對角線垂直方向。所述底座縱向設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)副，該轉(zhuǎn)動(dòng)副與十字支架相連接。所述反應(yīng)器的頂點(diǎn)一端最薄，與反應(yīng)器的頂點(diǎn)相對應(yīng)的另一端最厚。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)I、可根據(jù)太陽照射角度，輕松條件方向，增加反應(yīng)效率；2、對于反射鏡位置的調(diào)節(jié)可在刻度處進(jìn)行記錄，根據(jù)記錄的刻度，第二次使用的時(shí)候無需再調(diào)節(jié)，一次調(diào)節(jié)便可長期使用。因此適應(yīng)性強(qiáng)，該裝置在不同緯度均可使用，對天氣狀況要求不高；3、反應(yīng)器表面積大，容納更大量的反應(yīng)液，產(chǎn)氫效率明顯提升；4、經(jīng)試驗(yàn)證明，直射光照射對反應(yīng)的影響大于反射光。聚光裝置采用的太陽光完全為反射光，對反應(yīng)效率產(chǎn)生一定影響。本發(fā)明無聚光裝置，因此可以接收大量的直射光，提聞反應(yīng)效率；
5、本發(fā)明的反應(yīng)器較薄，用少量40納米級催化劑，即使長時(shí)間放置產(chǎn)生少量沉淀，在底面形成薄薄幾層，從上下兩個(gè)角度同時(shí)進(jìn)行光照，上下面均能繼續(xù)產(chǎn)生氫氣，減少了沉淀產(chǎn)生對反應(yīng)進(jìn)行的影響。因此無需脈沖擾動(dòng)或者其他攪拌裝置，實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)氫過程中完全零能耗。當(dāng)使用管狀反應(yīng)器時(shí)，本發(fā)明使用的脈沖同樣不需要電能，而是利用太陽光加熱水產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行擾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)氫過程的零能耗。6、一個(gè)蒸汽發(fā)生器可連接多個(gè)脈沖發(fā)生器。對多根管進(jìn)行其他脈沖擾動(dòng)。7、本發(fā)明制造簡單，反應(yīng)器為反應(yīng)器框架上下安裝高透明玻璃板，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉。8、由于產(chǎn)生氫氣為高溫氫氣，并且是在水蒸氣的飽和蒸汽壓下，因此可以通過溫度傳感器進(jìn)行微調(diào)節(jié)，然后直接通入燃料電池，將氫能通過電能的形式直接反映出來，具有很強(qiáng)的演示性。
9、充分利用反射太陽光擴(kuò)大光的接收面積，光的接收面積與反射鏡面積有關(guān)，最大理論接收面積可比原照射面積擴(kuò)大四倍。


圖I為本發(fā)明總裝置示意圖；圖2為本發(fā)明左視圖；圖3為本發(fā)明管狀反應(yīng)器；圖4為本發(fā)明蒸汽發(fā)生器；圖5為本發(fā)明脈沖發(fā)生器；圖6為本發(fā)明仰視圖；圖中，I為直角反光鏡，2為熒光校準(zhǔn)板，3為校準(zhǔn)反射鏡，4為底座，5為氣體出口，6為十字支架，7為反應(yīng)器，8為一維移動(dòng)副，9為底面反光鏡，10為轉(zhuǎn)動(dòng)副，11為一維移動(dòng)副，12為反應(yīng)器框架，13為支架橫梁，14為豎軸，15為脈沖發(fā)生器，16為蒸汽發(fā)生器，7’為
管狀反應(yīng)器。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例I本實(shí)施例包括直角反光鏡I、底座4、十字支架6、反應(yīng)器7、底面反光鏡9、反應(yīng)器框架12，其中，反應(yīng)器7通過反應(yīng)器框架12設(shè)置于十字支架6上，底面反光鏡9固定在十字支架6上,直角反光鏡I固定于反應(yīng)器7上,十字支架6固定在底座4上,反應(yīng)器7的上下表面均為高透光玻璃。反應(yīng)器7上設(shè)有熒光校準(zhǔn)板2，所述熒光校準(zhǔn)板2熒光面朝下。反應(yīng)器7的下底面水平,上表面傾斜。反應(yīng)器7的一側(cè)邊緣設(shè)有氣體出口 5，該氣體出口 5上設(shè)有溫度傳感器。底面反光鏡9的鏡面和反應(yīng)器7的下底板平行。
底面反光鏡9的邊緣設(shè)有校準(zhǔn)反射鏡3，所述校準(zhǔn)反射鏡3鏡面朝上。底面反光鏡9的面積大于反應(yīng)器7的面積。直角反光鏡I為兩個(gè)，分別設(shè)置在反應(yīng)器7的上下兩側(cè)面上。十字支架6包括支架橫梁13、豎軸14、第一一維移動(dòng)副8和第二一維移動(dòng)副11，其中，支架橫梁13通過第一一維移動(dòng)副8與豎軸14固定，底面反光鏡9通過第二一維移動(dòng)副11水平固定在支架橫梁13上，上述支架橫梁13和豎軸14上均有刻度。第一一維移動(dòng)副8的角度為與反應(yīng)器7的對角線垂直方向。底座4縱向設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)副10，該轉(zhuǎn)動(dòng)副10與十字支架6相連接。校準(zhǔn)反光鏡3到底面反光鏡9的頂點(diǎn)18的距離與校準(zhǔn)熒光板2到反應(yīng)器7的頂 點(diǎn)17的距離相等，如圖6所示。實(shí)施例2 實(shí)施例2為實(shí)施例I的變化例。本實(shí)施例與實(shí)施例I的區(qū)別在于，反應(yīng)器7優(yōu)選為管狀反應(yīng)器7’。當(dāng)使用管狀反應(yīng)器7’時(shí)，由于需要避免沉淀對反應(yīng)的影響，需加入脈沖氣體，本實(shí)施例還包括脈沖發(fā)生器15和蒸汽發(fā)生器16，蒸汽發(fā)生器16通過太陽能加熱水產(chǎn)生蒸汽，脈沖氣體通過蒸汽發(fā)生器16產(chǎn)生，在脈沖發(fā)生器15中等壓膨脹，在活塞上升至出口管時(shí)，氣體噴出。通入管狀反應(yīng)器7’的入氣口端22，形成擾動(dòng)，如圖5所示。蒸汽發(fā)生器16由聚光器和接收器組成，接收器外表面涂黑色，里面加水，產(chǎn)生蒸汽；如圖4所示，蒸汽由接收器出口 19，通入脈沖發(fā)生器中蒸汽入口 20，隨著氣體壓強(qiáng)的增力口，將接收器中活塞23頂起，接著等壓膨脹，當(dāng)活塞23位置超過脈沖發(fā)生器中蒸汽出口 21時(shí)，蒸汽溢出，活塞23下部壓強(qiáng)減小，活塞23位置下降，將活塞23中蒸汽出口 21堵住。活塞23在脈沖發(fā)生器15中反復(fù)運(yùn)動(dòng)，形成氣體脈沖。氣體脈沖通入管狀反應(yīng)器的入氣口端22，對反應(yīng)液形成擾動(dòng)，對反應(yīng)器7中的反應(yīng)液進(jìn)行擾動(dòng)，防止沉淀的形成。接收器出口 19與活塞中蒸汽入口 20連接，活塞中蒸汽出口 21與管狀反應(yīng)器的入氣口端22連接。上述連接用軟管，其中，脈沖發(fā)生器15為若干個(gè)。實(shí)施例3實(shí)施例3為實(shí)施例2的變化例。本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別之處在于，管狀反應(yīng)器7’為平板狀反應(yīng)器。上述三個(gè)實(shí)施例具體為如圖I和圖2所示，底座4設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)副10，可以調(diào)節(jié)整個(gè)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)；在轉(zhuǎn)動(dòng)副10上連接豎軸14，豎軸14上有刻度，用于調(diào)節(jié)底面反光鏡9的高低；支架橫梁13通過第一一維移動(dòng)副8與豎軸14相連接。在支架橫梁13上通過第二一維移動(dòng)副11連接底面反光鏡9 ;豎軸14頂端通過十字支架6固定反應(yīng)器7 ;反應(yīng)器7的頂點(diǎn)17 —端最薄，與反應(yīng)器7的頂點(diǎn)17相對應(yīng)的第二點(diǎn)24 —端最厚，當(dāng)使用管狀發(fā)生器V時(shí)，發(fā)生器氣體出口 5位于反應(yīng)器7的第二點(diǎn)24 —端，在與第二點(diǎn)24 —端相連的兩邊上，垂直于反應(yīng)器7放置直角反光鏡I ;十字支架6兩端分別伸出熒光校準(zhǔn)板2，在底面反光鏡9上固定有用于調(diào)節(jié)位置的校準(zhǔn)反射鏡3，校準(zhǔn)反射鏡3距離底面反光鏡9的頂點(diǎn)18的位置與熒光校準(zhǔn)板2距反應(yīng)器7的頂點(diǎn)17的距離相同。熒光校準(zhǔn)板2材料可用普通熒光材料，或者熒光圖層。直角反光鏡I和底面反光鏡9可以用反光鏡，也可以用反射膜代替以降低成本。直角反光鏡I長度根據(jù)不同緯度，不同太陽照射角進(jìn)行設(shè)置。如圖3所示，反應(yīng)器7的形狀為頂點(diǎn)17 —端最薄，第二點(diǎn)24 —端最厚，上下為兩層石英玻璃，為了防止底面玻璃破碎，可以采用鋼化石英玻璃。為了降低成本，可用同類型高通光玻璃替代。如圖4所示，管狀反應(yīng)器與入氣口端22相對應(yīng)的一 端的頂點(diǎn)25向上翹起，入氣口端22通入脈沖蒸汽。由于入氣口端22有不止一個(gè)入氣口，所以脈沖發(fā)生器可能需要多個(gè)。反應(yīng)裝置為雙面高透光玻璃的反應(yīng)液容器，容器的兩個(gè)側(cè)面有直角反射鏡，直角反射鏡向上向下同時(shí)延伸。在反應(yīng)器的下方為十字支架，十字支架用來固定反應(yīng)器，同時(shí)把反應(yīng)器抬高至一定高度，以便于從下面反射太陽光。十字支架與下面豎軸相連接，豎軸可以在底座上轉(zhuǎn)動(dòng)，以便于反應(yīng)裝置接收太陽光，經(jīng)計(jì)算，當(dāng)盛反應(yīng)液的容器的對角線與太陽光線垂直時(shí)，反應(yīng)器接收太陽光達(dá)到最大。豎軸上有一個(gè)支架橫梁，支架橫梁和豎軸通過一個(gè)一位移動(dòng)副連接，即只可上下移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。在支架橫梁上，同樣有個(gè)底面反射鏡通過一維移動(dòng)副與支架橫梁相連接。在豎軸和支架橫梁上均有刻度，通過刻度可以記錄每天各個(gè)時(shí)刻的最大光照位置，記錄之后，不用每次使用都校對。在十字支架兩端，有兩個(gè)銀光校準(zhǔn)板，而底面反射鏡對應(yīng)地有兩個(gè)反射鏡。反射鏡距底面反光鏡前端頂點(diǎn)的距離與熒光校對板與容器前端的距離相通，因此當(dāng)反射鏡反射的光線正好照在校對板上時(shí)，底面反射鏡的光線可充分照射在反應(yīng)器的底面。底面反射鏡比反應(yīng)器稍大，因此還有一部分光線通過向下延伸的反射鏡反射后找到反應(yīng)器的底面。為了方便氫氣的排除，反應(yīng)器底面玻璃水平，頂上玻璃傾斜，在靠近兩反射鏡夾縫處容器厚度達(dá)到最厚，在此處設(shè)排氣口。由于反應(yīng)生成的氫氣可通入燃料電池，因此在氣體出口處設(shè)溫度傳感器，控制氣體(氫氣+氧氣+飽和水蒸氣)溫度在75°C左右，以提高燃料電池的效率。關(guān)于擴(kuò)大照射面積的理論證明如左圖所示(俯視圖)，當(dāng)光線的水平量垂直于反應(yīng)器的對角線DE時(shí)，通過反射鏡的反射，可以把單面的光照面積擴(kuò)大為原來的三倍(S2=2*S1)。計(jì)算過程為假設(shè)一束光線經(jīng)過反射，最終設(shè)置的反應(yīng)器的邊緣某點(diǎn)A處，兩段反射的距離分別為a和b，那么必然有，在不加反射鏡的情況下，該束光線將會(huì)照到B點(diǎn)向外延伸a+b處，因此S2面積的邊緣即為經(jīng)過反射到容器邊緣的光在沒有反射鏡情況下的軌跡。因此可以推出，一束光線如果可以落在S2范圍內(nèi)，則必然可以通過反射落在反應(yīng)器上。通過周圍直角反射鏡和底面反射鏡，理論上最大可把光照面積提升為反應(yīng)器面積的六倍。當(dāng)然這也和鏡子的長度，底面反射鏡位置的調(diào)節(jié)，光線水平量是否和對角線DE垂直有關(guān)。本發(fā)明所用催化劑可以在常壓下進(jìn)行，不需要制造真空。另外，又由于反應(yīng)器是一個(gè)面積大厚度小的雙面玻璃裝置，催化劑用量小，即使催化劑沉淀，也是在反應(yīng)器底部形成薄薄的幾層，上層催化劑可以接觸到光照，產(chǎn)生氫氣，下層催化劑在該裝置中亦可通過反射光接觸到光照，產(chǎn)生氫氣，把沉淀對制氫氣的影響降到最低，因此也同樣不需要攪拌的設(shè)備。此反應(yīng)器同樣可以做成管狀，此時(shí)應(yīng)防止沉淀，加入脈沖氣體擾動(dòng)設(shè)備。該發(fā)明使用的氣體擾動(dòng)設(shè)備，能量來自太陽能，同樣不需要消耗電能，實(shí)現(xiàn)了零能耗。同時(shí)，該反應(yīng)裝置要求嚴(yán)格密封，裝置四周為塑料反應(yīng)器框架，上下層為玻璃，反應(yīng)器框架和玻璃用密封帶密封。反射鏡亦可用反射膜代替以降低成本。在氣體出口處設(shè)置溫度傳感器控制氫氣溫度，75°C的飽和濕氫氣通入燃料電池效果最佳。本發(fā)明設(shè)備簡單，實(shí)用性和創(chuàng)新性強(qiáng)，同時(shí)改進(jìn) 了之前同類型發(fā)明的很多不足，如增大太陽光直射面積，增大反應(yīng)液的量，通過反射增加受光照面積，上下表面同時(shí)受光照，根據(jù)太陽照射角度轉(zhuǎn)動(dòng)方便等。
權(quán)利要求
1.一種利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，包括直角反光鏡、底座、十字支架、反應(yīng)器、底面反光鏡及反應(yīng)器框架，其中，反應(yīng)器通過反應(yīng)器框架設(shè)置于十字支架上，底面反光鏡固定在十字支架上，直角反光鏡固定于反應(yīng)器上，十字支架固定在底座上，所述反應(yīng)器的上下表面均為高透光玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器的下底面水平，上表面傾斜，反應(yīng)器的一側(cè)邊緣設(shè)有氣體出口，所述反應(yīng)器上設(shè)有熒光校準(zhǔn)板，所述熒光校準(zhǔn)板熒光面朝下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器為管狀反應(yīng)器或平面反應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，還包括脈沖發(fā)生器和蒸汽發(fā)生器，所述脈沖發(fā)生器為若干個(gè)，所述蒸汽發(fā)生器通過太陽能加熱水產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生的脈沖氣體在脈沖發(fā)生器中等壓膨脹。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述蒸汽發(fā)生器包括聚光器和接收器，所述聚光器用于接收太陽能，所述接收器外表面涂黑色，里面加水，用于產(chǎn)生蒸汽，所述接收器出口與接收器中活塞的蒸汽入口連接，活塞的蒸汽出口與管狀反應(yīng)器的入氣口端連接；所述連接為通過軟管連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述底面反光鏡的邊緣設(shè)有校準(zhǔn)反射鏡，所述校準(zhǔn)反射鏡鏡面朝上；所述底面反光鏡的鏡面與反應(yīng)器的下底板平行，所述底面反光鏡的面積大于反應(yīng)器的面積；所述校準(zhǔn)反光鏡到底面反光鏡的頂點(diǎn)的距離與校準(zhǔn)熒光板到反應(yīng)器的頂點(diǎn)的距離相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述直角反光鏡為兩個(gè)，分別設(shè)置在反應(yīng)器的上下兩側(cè)面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述十字支架包括支架橫梁、豎軸、第一一維移動(dòng)副和第二一維移動(dòng)副，其中，支架橫梁通過第一一維移動(dòng)副與豎軸固定，底面反光鏡通過第二一維移動(dòng)副水平固定在支架橫梁上，上述支架橫梁和豎軸上均有刻度；所述第一一維移動(dòng)副的角度為與反應(yīng)器的對角線垂直方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述底座縱向設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述轉(zhuǎn)動(dòng)副與十字支架相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述反應(yīng)器的頂點(diǎn)一端最薄，與反應(yīng)器的頂點(diǎn)相對應(yīng)的另一端最厚。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用太陽光直接分解水制氫的反應(yīng)裝置，包括直角反光鏡、底座、十字支架、反應(yīng)器、底面反光鏡及反應(yīng)器框架，其中，反應(yīng)器通過反應(yīng)器框架設(shè)置于十字支架上，底面反光鏡固定在十字支架上，直角反光鏡固定于反應(yīng)器上，十字支架固定在底座上，所述反應(yīng)器的上下表面均為高透光玻璃。本發(fā)明用于利用太陽能光催化劑制氫實(shí)驗(yàn)，結(jié)構(gòu)簡單，費(fèi)用低，較已有裝置，增大了受光面積，可轉(zhuǎn)動(dòng)，增加了反應(yīng)器的容積，產(chǎn)氫量大大增加，已有反應(yīng)裝置主要依靠聚光，使用的光照完全為反射光，而本發(fā)明大部分光照為陽光直射到反應(yīng)器上，直射光較反射光效率大大提高，同時(shí)上下面同時(shí)光照，將沉淀影響降到最低。
文檔編號H01M8/06GK102774810SQ201210232610
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者上官文峰, 呂梁, 張祎, 王黎明 申請人:上海交通大學(xué)