一种高光能利用率光催化反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及光催化反应器装置技术领域，尤其涉及一种高光能利用率光催化反应器，其包括光源和设置在光源上方的反应容器，反应容器上侧设为透光，反应容器从上到下分为气相部和液相部，反应容器上设有从外侧延伸至液相部的进气通道，在气相部设有出气通道；反应容器外侧包裹有金属银层。其可应用于光催化CO

【技术实现步骤摘要】
一种高光能利用率光催化反应器
本技术涉及光催化反应器装置
，尤其涉及一种高光能利用率光催化反应器。
技术介绍
自从1972年日本学者Fujishima和Honda在n型半导体TiO2单晶电极上发现水的光电催化分解制氢以来，多相光催化技术引起了科技工作者的极大关注。但是目前光催化反应的效率还很低，只能达到实验室低产量的水平。光催化反应能够利用光能模拟光合作用，将太阳能转化成其它形式的化学能，是解决目前所面临的能源危机和环境危机的有效途径。然而，目前光催化反应的效率依然不高，都需要在实验室条件下进行光催化反应研究。合适的光催化反应器对研究光催化反应具有重要的意义。目前的光催化反应器，如光解水反应器，其光解水反应需要在真空状态下进行，装置容易漏气，气密性差。同时该反应装置体积较大，各种玻璃配件较多，操作麻烦，极易破碎。对于普通的光催化有机物降解瓶，其反应体积较小，降解能力有限，同时由于光的反射和透射作用导致光能利用率较低。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于现有技术的上述缺点、不足，本技术提供一种高光能利用率光催化反应器，其解决了反应器中玻璃反射和散射导致的光反应效率低的技术问题，其操作方便、气密性良好、光利用率高。(二)技术方案为了达到上述目的，本技术采用的主要技术方案包括：一种高光能利用率光催化反应器，其包括光源和设置在光源上方的反应容器，反应容器上侧设为透光，反应容器从上到下分为气相部和液相部，反应容器上设有从外侧延伸至液相部的进气通道，在气相部设有出气通道；反应容器外侧包裹有金属银层。可选地，反应容器在气相部设有气相取样口，在液相部设有液相取样口，气相取样口和液相取样口分别设有密封件。可选地，反应容器上侧设为开口，并在开口处设有石英板。可选地，石英板和反应容器的接触面上设有橡胶圈。可选地，反应容器在金属银层外侧设置有冷凝水夹层，冷凝水夹层设有进水口和出水口。可选地，进水口设置在液相部的下端对应位置，出水口设置在液相部的下端对应位置。可选地，光源下方设有截止滤波器，光源的光线经过截止滤波器到达反应容器。可选地，反应容器内放置有磁子。本技术还提供上述任一高光能利用率光催化反应器在光催化CO2加氢反应中的应用。本技术还提供上述任一的高光能利用率光催化反应器在光解水产氢中的应用。(三)有益效果本技术的有益效果是：1.本技术的高光能利用率光催化反应器，其通过光源直接照射至反应容器中，其结构简单，易于控制气密性，减少玻璃仪器的使用，减少散射，用于光解水产氢反应中，无需再真空环境下，更适合于工业化生产。其中，反应容器的外侧设置有金属银层，用于反射光线，阻止光线的透射，从而提高光能的利用率。2.与传统的光解水产氢装置相比，本技术可以通过通入其它惰性气体，在常压下进行光解水产氢反应，操作简单，装置体积更小。3、本技术可以用于光催化CO2加氢反应，通过对反应装置进行CO2气体置换，能够便捷的对其气相和液相产物进行取样检测。4、本技术与传统的光催化有机物降解瓶相比较，反应容器体积可以设置更大。同时光线从反应容器上端照射，圆形光斑能够更有效的通过反应器的圆形光线入射口，提高了光能的利用率。附图说明图1为本技术的高光能利用率光催化反应器的结构示意图；【附图标记说明】1：光源；11：截止滤波器；2：石英板；3：橡胶圈；4：反应容器；41：气相部；42：液相部；43：进气通道；44：出气通道；45：气相取样口；46：液相取样口；47第一开关阀；48第二开关阀；5：冷凝水夹层；51：进水口；52：出水口；6：磁子。具体实施方式为了更好的解释本技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本技术作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。本技术实施例提出的一种高光能利用率光催化反应器，其包括光源1和设置在光源1上方的反应容器4，反应容器4上侧设为透光，反应容器4从上到下分为气相部41和液相部42，反应容器4上设有从外侧延伸至液相部42的进气通道43，在气相部41设有出气通道44；反应容器4外侧包裹有金属银层。其解决了反应器中玻璃反射和散射导致的光反应效率低的技术问题，其操作方便、气密性良好、光利用率高。其中的光源1优选为300W氙灯光源1。其中，金属银层包裹在反应容器4中反应液体对应的部位，可以使侧部和底部。其中，反应容器4的材质是石英。为便于对其气相和液相产物进行取样检测，反应容器4在气相部41设有气相取样口45，在液相部42设有液相取样口46，气相取样口45和液相取样口46分别设有密封件。其中，密封件可以为橡胶垫。本技术可用于光催化CO2加氢反应，通过进气通道43和出气通道44，可以通入CO2和氢气用于反应，在气相取样口45和液相取样口46处采用取样针取样并分别通过气相色谱和液相色谱分析其中气体各组分和液体中各组分的含量，以监控反应的进行。其中，进气通道43和出气通道44处分别设有第一开关阀47和第二开关阀48。使用时，需通过第一开关阀47和第二开关阀48控制进出气。进气通道43和出气通道44为石英管。为便于放入催化剂等反应物质，在反应容器4上侧设为开口，并在开口处设有石英板2。石英板2作为光源1入口。为提高气密性，石英板2和反应容器4的接触面上设有橡胶圈。石英板2和反应容器4之间通过夹子固定夹紧。为控制反应容器4的温度，在反应容器4在金属银层外侧设置有冷凝水夹层5，冷凝水夹层5设有进水口51和出水口52。通过出水口52和进水口51与外界的水进行置换，从而达到控制反应温度的目的。为提高水温控制的高效，进水口51设置在位于出水口52的下方。进水口51优选为设置在反应容器4的底部，进水口51的位置优选为设置于反应容器4中反应液体液面的上方。为控制到达应容器4的入射光的波长，光源1下方设有截止滤波器11，光源1的光线经过截止滤波器11到达反应容器4。为便于搅拌，反应容器4内放置有磁子6。虽然本技术反应容器4的外侧设有金属银层和冷凝水夹层5，但是不影响磁力搅拌器对反应容器4中磁子6的作用，在反应过程中进行磁力搅拌。为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。实施例1如图1所示，高光能利用率光催化反应器，其包括从上到下依次设置的光源1、截止滤波器11和石英反应容器4，反应容器4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光能利用率光催化反应器，其特征在于：其包括光源(1)和设置在光源(1)上方的反应容器(4)，所述反应容器(4)上侧设为透光，所述反应容器(4)从上到下分为气相部(41)和液相部(42)，反应容器(4)上设有从外侧延伸至液相部(42)的进气通道(43)，在气相部(41)设有出气通道(44)；反应容器(4)外侧包裹有金属银层。/n

【技术特征摘要】
1.一种高光能利用率光催化反应器，其特征在于：其包括光源(1)和设置在光源(1)上方的反应容器(4)，所述反应容器(4)上侧设为透光，所述反应容器(4)从上到下分为气相部(41)和液相部(42)，反应容器(4)上设有从外侧延伸至液相部(42)的进气通道(43)，在气相部(41)设有出气通道(44)；反应容器(4)外侧包裹有金属银层。


2.如权利要求1所述的高光能利用率光催化反应器，其特征在于：所述反应容器(4)在气相部(41)设有气相取样口(45)，在液相部(42)设有液相取样口(46)，所述气相取样口(45)和液相取样口(46)分别设有密封件。


3.如权利要求1所述的高光能利用率光催化反应器，其特征在于：所述反应容器(4)上侧设为开口，并在开口处设有石英板(2)。


4.如权利要求3所述的高光能利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆宇，高意婷，赵丹丹，余王璞，陈文韬，张明文，
申请(专利权)人：福建师范大学福清分校，
类型：新型
国别省市：福建;35