一种光催化还原二氧化碳反应器制造技术

技术编号:40725847 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-22 13:04
本技术公开了一种光催化还原二氧化碳反应器,包括有反应器、循环管、循环风扇、光源,反应器的上端设有容器口,容器口处盖有透明容器盖,光源位于透明容器盖的正上方,透明容器盖的内侧连接有滴水器,循环管的两端分别连接反应器,循环风扇安装在循环管上,循环管上连接有加气管,反应器的内部放置有催化剂放置袋,反应器的下端连接有取样管。本技术适用于光催化还原二氧化碳反应过程中催化剂的性能分析。可减少反应产生气体在水中的溶解对测试结果的影响。有效防止气体沉在仪器底部导致局部气体浓度过高。同时还能够节约测试过程中二氧化碳气体用量。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光催化反应器,具体涉及一种光催化还原二氧化碳反应器


技术介绍

1、作为地球上的可再生碳资源,二氧化碳可以通过化学和生物等方法转化为具有更高附加值的能源和化学品,例如一氧化碳、甲醇、碳氢化合物等。光催化二氧化碳化学转化是一种以太阳光为反应光源的绿色化学转化方法,具有过程简单、成本低、易于操作等优点,是一种理想的二氧化碳转化方式。

2、目前,光催化二氧化碳还原反应的基本体系可分为液-固和气-固两种。其中,液-固反应体系由催化剂固体粉末分散在二氧化碳饱和水溶液中,反应发生在液固界面;气-固反应体系中,催化剂被固定,反应发生在气-固相界面。液-固反应体系由于反应条件易于控制,具有过程效率高和处理量较大等优点,在实验室研究中使用较为广泛。

3、液-固体系中,目前的主流做法是将催化剂放入大量溶液中,在光照作用下使其发生反应,这个方法对于检测液相中物质的组成相对方便,但是如若想要检测气相组分会出现部分气体溶解在液体中无法逸散从而导致检测结果不准确的现象。


技术实现思路

1、为了尽可能减少了反应气体在水中的溶解,同时防止气体沉在仪器底部导致局部气体浓度过高的问题,本技术提出了一种简易的光催化还原二氧化碳反应器,该反应器通过浸润催化剂的方式使催化剂与水发生反应以减少反应产生气体在水中的溶解,并利用定量通入二氧化碳和气体循环的方法防止气体沉在仪器底部导致局部气体浓度过高,影响反应的准确性。

2、为了实现上述目的,本技术采用的技术方案是:一种光催化还原二氧化碳反应器,包括有反应器、循环管、循环风扇、光源,所述反应器的上端设有容器口,容器口处盖有透明容器盖,光源位于透明容器盖的正上方并正对透明容器盖照射,透明容器盖的内侧连接有滴水器,反应器的下端一侧设有进气口,另一侧设有出气口,循环管的一端连接进气口,另一端连接出气口,循环风扇安装在循环管内,循环管上连接有加气管,加气管处塞有橡胶塞,反应器的内部放置有催化剂放置袋,催化剂放置袋位于滴水器的正下方,反应器的下端连接有取样管,取样管处塞有橡胶塞。

3、作为上述技术方案的优选,所述滴水器包括有水容器和滴水阀,水容器的开口朝下,滴水阀安装在水容器的开口处。

4、作为上述技术方案的优选,还包括有冷却水夹套,所述反应器的下部置于冷却水夹套内,冷却水夹套的上端连接进水管,冷却水夹套的下端连接出水管。

5、作为上述技术方案的优选,还包括有真空泵,真空泵连接循环管。

6、作为上述技术方案的优选,所述循环管上安装有真空压力表。

7、作为上述技术方案的优选,所述透明容器盖、循环管、反应器分别由石英玻璃制成。

8、作为上述技术方案的优选,所述催化剂放置袋由无纺布制成。

9、作为上述技术方案的优选,所述光源为氙灯光源。

10、作为上述技术方案的优选,所述反应器与透明容器盖之间设有密封圈。

11、在反应初始阶段,将催化剂放置在催化剂放置袋内,并用去离子水将其完全润湿,并根据催化剂用量与反应条件设置可调节滴水器的滴水速率,以保证水始终可以将催化剂放置袋刚好浸没;同时,对体系进行抽真空处理,待体系达到真空条件后,从设备顶端进气口处打入一定量的气体,并利用循环风扇泵在整个反应过程中不断进行气体循环;待循环稳定后开启光源;反应一段时间后,用注射器针头从反应器下方抽取一定量的气体打入气相色谱中进行成分检测。

12、本技术的有益效果是:本技术的光催化还原二氧化碳反应器,适用于光催化还原二氧化碳反应过程中催化剂的性能分析。具有结构简单,操作方便的优点。可减少反应产生气体在水中的溶解对测试结果的影响,同时有效防止气体沉在仪器底部导致局部气体浓度过高。同时还能够节约测试过程中二氧化碳气体用量。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,包括有反应器、循环管、循环风扇、光源,所述反应器的上端设有容器口,容器口处盖有透明容器盖,光源位于透明容器盖的正上方并正对透明容器盖照射,透明容器盖的内侧连接有滴水器,反应器的下端一侧设有进气口,另一侧设有出气口,循环管的一端连接进气口,另一端连接出气口,循环风扇安装在循环管内,循环管上连接有加气管,加气管处塞有橡胶塞,反应器的内部放置有催化剂放置袋,催化剂放置袋位于滴水器的正下方,反应器的下端连接有取样管,取样管处塞有橡胶塞。

2.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,所述滴水器包括有水容器和滴水阀,水容器的开口朝下,滴水阀安装在水容器的开口处。

3.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,还包括有冷却水夹套,所述反应器的下部置于冷却水夹套内,冷却水夹套的上端连接进水管,冷却水夹套的下端连接出水管。

4.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,还包括有真空泵,真空泵连接循环管。

5.如权利要求4所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,所述循环管上安装有真空压力表。

6.如权利要求5所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,所述透明容器盖、循环管、反应器分别由石英玻璃制成。

7.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,所述催化剂放置袋由无纺布制成。

8.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,所述光源为氙灯光源。

9.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,所述反应器与透明容器盖之间设有密封圈。

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【技术特征摘要】

1.一种光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,包括有反应器、循环管、循环风扇、光源,所述反应器的上端设有容器口,容器口处盖有透明容器盖,光源位于透明容器盖的正上方并正对透明容器盖照射,透明容器盖的内侧连接有滴水器,反应器的下端一侧设有进气口,另一侧设有出气口,循环管的一端连接进气口,另一端连接出气口,循环风扇安装在循环管内,循环管上连接有加气管,加气管处塞有橡胶塞,反应器的内部放置有催化剂放置袋,催化剂放置袋位于滴水器的正下方,反应器的下端连接有取样管,取样管处塞有橡胶塞。

2.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,所述滴水器包括有水容器和滴水阀,水容器的开口朝下,滴水阀安装在水容器的开口处。

3.如权利要求1所述的光催化还原二氧化碳反应器,其特征在于,还包括有冷却水夹套,所述反...

【专利技术属性】
技术研发人员:向军辉狄雨千
申请(专利权)人:优澎嘉兴新材料科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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