一种光催化反应容器及光催化性能测试装置制造方法及图纸

技术编号:19825017 阅读:27 留言:0更新日期:2018-12-19 15:52
本发明专利技术公开了一种光催化反应容器及光催化性能测试装置,所述光催化反应容器包括溶液罐装置、设置在所述溶液罐装置内将溶液罐装置内腔分隔为上下两腔室的过滤膜套环,所述溶液罐装置的上段外周壁设置有连通所述上腔室的出水口装置,下段外周壁设置有连通所述下腔室的入水口装置,所述溶液罐装置的底部设置有将光线射入所述下腔室的聚光镜。本发明专利技术将溶液罐通过过滤膜套环分成上、下两部分,光催化剂被放入在溶液罐底部。一方面,根据反应溶液中光催化剂粒子分布梯度,聚光镜位于溶液罐装置下方,以减少光被水吸收的光程,提高光催化效率;另一方面,由于过滤膜套环和出水口装置具过滤功能,能得到传统意义上的上清液,可实现光催化性能的实时测试。

【技术实现步骤摘要】
一种光催化反应容器及光催化性能测试装置
本专利技术属于光催化剂性能测试
,具体涉及一种光催化反应容器及光催化性能测试装置。
技术介绍
光催化降解水污染,是指光催化剂吸收光能,产生光生电子(e-)和空穴(h+)对,将水分子和氧气分子激发成具有氧化性或还原性的活性自由基,从而实现水中污染物的降解。现有用于实验室测试光催化剂性能的反应装置,目前还没有考虑到光催化剂粒子在溶液中的分布梯度,认为其在溶液中是均匀的,导致光的能量主要被水溶液吸收。此外,实验人员还需要通过人工方式提取光催化反应溶液的上清液,使得光催化剂性能测试过程很繁杂。
技术实现思路
鉴于现有光催化剂性能检测装置的不足,本专利技术的目的在于提供一种光催化反应容器及光催化性能测试装置,可减少光被水吸收的光程从而提高光催化效率、实现光催化性能的实时测试。本专利技术通过如下技术方案实现:一种光催化反应容器,包括溶液罐装置、设置在所述溶液罐装置内将溶液罐装置内腔分隔为上下两腔室的过滤膜套环,所述溶液罐装置的上段外周壁设置有连通所述上腔室的出水口装置,下段外周壁设置有连通所述下腔室的入水口装置,所述溶液罐装置的底部设置有将光线射入所述下腔室的聚光镜。进一步地,所述的溶液罐装置由上至下包括可拆卸对接的上罐体和下罐体,所述上罐体和下罐体的连接处设置有快速连接装置,所述过滤膜套环设置在所述上罐体和下罐体对接面之间,所述的过滤膜套环与上罐体的对接面之间还设置有硅胶垫片。进一步地,所述的上罐体的对接面设置环形凸台,所述下罐体对接面设置有与所述环形凸台相匹配的环形沉孔。进一步地,所述快速连接装置为快速卡扣,所述快速卡扣包括两同心的O形环,两O形环的一端固定连接,另一端设置有锁紧扣耳,所述上罐体和下罐体外周壁分别设置有嵌入两O形环的环形槽。进一步地,所述上罐体顶部连接设置有可拆卸的罐盖,所述下罐体底部设置有可拆卸的罐底,所述罐底的中心孔通过内螺纹与聚光镜密封连接,所述罐底朝向下腔室一面的中部设置有石英玻璃。进一步地,所述下罐体横径比为0.25~1。进一步地,所述的出水口装置包括设置有阶梯中心孔的出水口螺杆、设置有外螺纹的出水口接头、箍环、滤膜和密封环,所述出水口接头从所述阶梯中心孔出口端与所述阶梯中心孔螺纹连接,所述滤膜通过箍环固定在所述阶梯中心孔入口端,所述密封环位于阶梯中心孔内且与所述出水口接头相抵接。进一步地,所述过滤膜套环及滤膜的孔径小于抽滤光催化剂时所选用的过滤膜孔径,因此,在光催化过程中,光催化剂只分布在溶液罐装置底部,,能进一步得到传统意义上的上清液。一种基于所述光催化反应容器的光催化性能测试装置,包括催化反应容器、聚四氟软管、蠕动泵、除泡器、分光光度计、计算机、USB连线、流动比色皿及光具座、石英光纤、分光光度计光源、软导光束、光催化光源,所述光催化光源通过软导光束连接聚光镜,所述出水口装置通过所述聚四氟软管依次连接蠕动泵、除泡器和流动比色皿及光具座,所述入水口装置通过聚四氟软管连接流动比色皿及光具座,所述分光光度计光源通过石英光纤依次连接流动比色皿及光具座和分光光度计,所述分光光度计通过USB连线连接计算机。进一步地,所述蠕动泵为双泵头蠕动泵,在流动比色皿及光具座与入水口装置之间的聚四氟软管中接入Y型管,所述Y型管一端接入水口装置,另外两端分别接流动比色皿及光具座和硅胶管,所述硅胶管另一端连接所述双泵头蠕动泵。相比现有技术,本专利技术申请的光催化反应容器,通过卡扣实现溶液罐装置的开启或闭合,操作简便。考虑到提高光的利用率,一方面,根据反应溶液(悬浊液)中光催化剂粒子分布梯度,光催化剂只分布在横径比0.25–1的下罐体中。光催化剂由于重力的作用,主要分布在石英玻璃附近。因此,将聚光镜安置在溶液罐装置下方,以减少光被水吸收的光程,从而提高光催化效率;另一方面,由于过滤膜套环和出水口装置具有过滤功能,能得到传统意义上的上清液,在出水口装置和入水中之间的管路中安装流动比色皿和蠕动泵及分光光度测试仪,可实现光催化性能的实时测试。附图说明图1为本专利技术实施例一的光催化反应容器爆炸结构示意图。图2为本专利技术实施例一的光催化反应容器立体示意图。图3为本专利技术实施例一的光催化反应容器主视示意图。图4为本专利技术实施例一的出水口装置爆炸结构示意图。图5为本专利技术实施例一的出水口装置剖视示意图。图6为本专利技术实施例二的实施光催化性能测试装置示意图。图7为本专利技术实施例三的实施光催化性能测试装置示意图。图8为本专利技术实施例三的光催化效果对比示意图。图中:1-罐盖;2-上罐体;3-出水口装置;31-箍环;32-滤膜;33-出水口螺杆;34-倒锤头;35-出水口接头;4-快速卡扣;5-硅胶垫片;6-过滤膜套环;7-石英玻璃;8-入水口装置;9-罐底;10-聚光镜;11-下罐体;12-催化反应容器;13-聚四氟软管;14-Y形管;15-硅胶管;16-蠕动泵;17-除泡器;18-分光光度计;19-计算机;20-USB连线;21-流动比色皿及光具座;22-石英光纤;23-分光光度计光源;24-软导光束;25-光催化光源。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明,但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。实施例一如图1至图4所述,一种光催化反应容器,包括溶液罐装置、设置在所述溶液罐装置内将溶液罐装置内腔分隔为上下两腔室的过滤膜套环6,所述溶液罐装置的上段外周壁设置有连通所述上腔室的出水口装置3,下段外周壁设置有连通所述下腔室的入水口装置8,所述溶液罐装置的底部设置有将光线射入所述下腔室的聚光镜10。所述的溶液罐装置由上至下包括可拆卸对接的上罐体2和下罐体11,所述上罐体2和下罐体11的连接处设置有快速连接装置,所述过滤膜套环6设置在所述上罐体2和下罐体11对接面之间,所述的过滤膜套环6与上罐体2的对接面之间还设置有硅胶垫片5。所述的上罐体2的对接面设置环形凸台,所述下罐体11对接面设置有与所述环形凸台相匹配的环形沉孔。所述下罐体11横径比为0.25~1所述快速连接装置为快速卡扣4,所述快速卡扣4包括两同心的O形环,两O形环的一端固定连接,另一端设置有锁紧扣耳,所述上罐体2和下罐体11外周壁分别设置有嵌入两O形环的环形槽。所述上罐体2顶部连接设置有螺纹连接的罐盖1,所述下罐体11底部设置有螺纹连接的罐底9,所述罐底9朝向下腔室一面的中部设置有石英玻璃7。所述罐底9的中心孔通过内螺纹与聚光镜10密封连接。如图4和图5所示,所述的出水口装置3包括设置有阶梯中心孔的出水口螺杆33、设置有外螺纹的出水口接头35、箍环31、滤膜32和密封环34,所述出水口接头35从所述阶梯中心孔出口端与所述阶梯中心孔螺纹连接,所述滤膜32通过箍环31固定在所述阶梯中心孔入口端,所述密封环34位于阶梯中心孔内且与所述出水口接头35相抵接。本实施例中,所述过滤膜套环6及滤膜32的孔径小于抽滤光催化剂时所选用的过滤膜孔径,因此,在光催化过程中,光催化剂只分布在溶液罐装置底部,能进一步得到传统意义上的上清液。实施例二本实施例为一种基于所述光催化反应容器的光催化性能测试装置,包括包括催化反应容器12、聚四氟软管13、蠕动泵16、除泡器17、分光光度计18、计算机19、USB连线20、流动比色皿及光具座21、石英光纤22、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光催化反应容器,其特征在于:包括溶液罐装置、设置在所述溶液罐装置内将溶液罐装置内腔分隔为上下两腔室的过滤膜套环(6),所述溶液罐装置的上段外周壁设置有连通所述上腔室的出水口装置(3),下段外周壁设置有连通所述下腔室的入水口装置(8),所述溶液罐装置的底部设置有将光线射入所述下腔室的聚光镜(10)。

【技术特征摘要】
1.一种光催化反应容器,其特征在于:包括溶液罐装置、设置在所述溶液罐装置内将溶液罐装置内腔分隔为上下两腔室的过滤膜套环(6),所述溶液罐装置的上段外周壁设置有连通所述上腔室的出水口装置(3),下段外周壁设置有连通所述下腔室的入水口装置(8),所述溶液罐装置的底部设置有将光线射入所述下腔室的聚光镜(10)。2.根据权利要求1所述的光催化反应容器,其特征在于:所述的溶液罐装置由上至下包括可拆卸对接的上罐体(2)和下罐体(11),所述上罐体(2)和下罐体(11)的连接处设置有快速连接装置,所述过滤膜套环(6)设置在所述上罐体(2)和下罐体(11)对接面之间;所述的过滤膜套环(6)与上罐体(2)的对接面之间还设置有硅胶垫片(5)。3.根据权利要求2所述的光催化反应容器,其特征在于:所述的上罐体(2)的对接面设置环形凸台,所述下罐体(11)对接面设置有与所述环形凸台相匹配的环形沉孔。4.根据权利要求2所述的光催化反应容器,其特征在于:所述快速连接装置为快速卡扣(4),所述快速卡扣(4)包括两同心的O形环,两O形环的一端固定连接,另一端设置有锁紧扣耳,所述上罐体(2)和下罐体(11)外周壁分别设置有嵌入两O形环的环形槽。5.根据权利要求2所述的光催化反应容器,其特征在于:所述上罐体(2)顶部连接设置有可拆卸的罐盖(1),所述下罐体(11)底部设置有可拆卸的罐底(9),所述罐底(9)的中心孔通过内螺纹与聚光镜(10)密封连接;所述罐底(9)朝向下腔室一面的中部设置有石英玻璃(7)。6.根据权利要求2所述的光催化反应容器,其特征在于:所述下罐体(11)横径比为0.25~1。7.根据权利要求1所述的光催化反应容器,其特征在于:所述的出水口装置(3)包括设置有阶梯中心孔的出水口螺...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄敏兴杨日福吴展纯谢再晋
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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