【技术实现步骤摘要】
用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置及测试方式
本专利技术涉及光热反应器
,特别涉及用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置及测试方式。
技术介绍
太阳能由于具有资源总量大、分布广泛、使用清洁、不存在资源枯竭等诸多优点,而被认为是全球可再生能源发展战略的重要组成部分。太阳能资源的利用需要解决低密度、不稳定、不连续等缺点,因此发展高效的太阳能提质增效/能量储存技术就成为保证其稳定供应的关键技术。利用聚光太阳能作为热源,并用以驱动光热催化反应的发生,将太阳能存储于化学产品化学能中的热化学储能技术具有储能密度大、使用温度高、且可以长距离运输等优点,因而成为备受瞩目的储能技术。多孔催化活性吸收体是直接照射式太阳能热化学储能系统的关键部件,高效的多孔催化活性吸收体(结构化光热催化材料)能够最大化程度的将入射太阳能转化为化学能储存于化学产品当中。太阳光作用于光热催化材料表面,存在两方面的作用,一方面,光可以作用于光敏感的催化剂,使得催化剂处于激发态,有利于催化化学反应的发生;另一方面,光同时能够对催化材料产生加热效果(尤其是聚光太阳光)。因而,光热催化反应过程,是将太阳光的光激发效果和热效果两者结合,共同作用于催化反应并充分发挥光和热的协同作用,使得反应性能远高于单一的光催化和热催化效果。高性能的光热催化材料不仅能够应用于太阳能热化学储能技术当中,还能广泛应用于废液废气处理、环境治理等方面,因而吸引了众多学者的研究。然而,现今的光热催化反应材料的研究还处于起步阶段,存在着催化剂/载体选择,传热传质特性,尤其是结构化催化材料实际光照条件下的活性研究不足等问题, ...
【技术保护点】
1.一种用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置,其特征在于,包括气路系统、结构化光热催化材料光热反应器装置及外置太阳光模拟光源;所述的气路系统用于为结构化光热催化材料光热反应器装置内部提供混合气体;所述的气路系统输出端与结构化光热催化材料光热反应器装置相连通,结构化光热催化材料光热反应器装置输出端依次连接气体冷却器、色谱分析仪;所述的结构化光热催化材料光热反应器装置包括反应釜体(5),所述的反应釜体(5)内部设置有光催化装置;结构化光热催化材料光热反应器装置顶部设置有太阳光模拟光源。
【技术特征摘要】
1.一种用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置,其特征在于,包括气路系统、结构化光热催化材料光热反应器装置及外置太阳光模拟光源;所述的气路系统用于为结构化光热催化材料光热反应器装置内部提供混合气体;所述的气路系统输出端与结构化光热催化材料光热反应器装置相连通,结构化光热催化材料光热反应器装置输出端依次连接气体冷却器、色谱分析仪;所述的结构化光热催化材料光热反应器装置包括反应釜体(5),所述的反应釜体(5)内部设置有光催化装置;结构化光热催化材料光热反应器装置顶部设置有太阳光模拟光源。2.根据权利要求1所述的一种用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置,其特征在于,所述的反应釜体(5)内部中间位置为一个阶梯状的下小上大的阶梯结构,阶梯结构上设置有光催化装置,反应釜体(5)顶部开口处为下小上大的阶梯结构,阶梯结构处设置有石英窗片(6)。3.根据权利要求2所述的一种用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置,其特征在于,所述的光催化装置包括结构化光热催化材料(7),结构化光热催化材料(7)外侧设置有不锈钢内衬,所述的结构化光热催化材料(7)与不锈钢内衬之间设置有不锈钢网(8),所述的结构化光热催化材料(7)下方的不锈钢网(8)底部设置有石英棉(9),石英棉(9)设置在阶梯结构处,所述的结构化光热催化材料(7)上方不锈钢网(8)顶部等间距铺设有石英棉(9),石英棉(9)外侧设置有热电偶套管(18),位于石英棉(9)顶部靠近反应釜体(5)处设置有压块(10)。4.根据权利要求2所述的一种用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置,其特征在于,所述的石英窗片(6)与阶梯结构处接触端设置有O型垫圈(11),所述的石英窗片(6)顶部设置有用于密封的T型螺帽(12)。5.根据权利要求2所述的一种用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置,其特征在于,所述的结构化光热催化材料光热反应器装置为一种连续釜式的反应器,反应釜体(5)外侧设置有加热套(15),所述的反应釜体(5)与加热套(15)上设置有反应温度装置一(16)与反应温度装置二(17)。6.根据权利要求1所述的一种用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置,其特征在于,所述的太阳光模拟光源氙灯光源、紫外/可见光滤光片。7.根据权利要求1所述的一种用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置,其特征在于,所述的气路系统包括提供气体的气瓶,气瓶的气体输出端连接过滤器(1),所述的过滤器(1)的气体输出端与质量流量计(3)相连,过滤器(1)与质量流量计(3)之间设置有用于控制气体流量的开关阀一(2),所述的质量流量计(3)的输出端连接混合器(4)。8.根据权利要求7所述的一种用于结构化光热催化材料性能评价的实验装置...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢涛,徐凯迪,杨伯伦,何雅玲,王升,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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