CN110694567A - 一种二氧化钛光催化反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二氧化钛光催化反应器，包括：导光膜、设置在导光膜内侧的通道,以及设置在通道内的若干个导光件；所述导光膜端部设置有至少一个光源件,所述光源件发出的光源沿所述通道延伸；若干个所述导光件错位分布在所述通道内，使得光源件发射出的光源能够至少有部分光源投射在所述导光件上；所述导光件靠近光源件一侧设置有至少一个反应点，所述反应点表面与光源、被催化物之间重合区域形成交叠区，所述交叠区能够进行光催化反应。
Description
技术领域
本发明涉及一种光催化反应器，尤其涉及一种二氧化钛光催化反应器。
背景技术
光催化原理是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而净化污染物。光催化净化技术具有室温深度氧，二次污染小，运行成本低和可望利用太阳光为反应光源等优点，所以光催化特别合适室内挥发有机物的净化，在深度净化方面显示出了巨大的应用潜力。常见的光催化剂多为金属氧化物和硫化物，如Tio2,ZnO,CdS,WO3等，其中Tio2的综合性能最好，应用最广，Tio2具有良好的抗光腐蚀性和催化活性，而且性能稳定，价廉易得，无毒无害，是目前公认的最佳光催化剂，不仅在废水净化处理方面具有巨大潜力，在空气净化方面同样具有广阔的应用前景。
传统的光催化反应分解有机物没有选择性，负载催化材料本身也会遭到分解，一旦催化粒子脱落，材料就失效了；第二，催化粒子的团聚现象比较严重，导致重叠面积太小，造成催化反应面积小，催化效果太弱，而由此又导致氧化反应不彻底，反而容易产生其他有害物质。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种二氧化钛光催化反应器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种二氧化钛光催化反应器，包括：导光膜、设置在导光膜内侧的通道,以及设置在通道内的若干个导光件；所述导光膜端部设置有至少一个光源件,所述光源件发出的光源沿所述通道延伸；若干个所述导光件错位分布在所述通道内，使得光源件发射出的光源能够至少有部分光源投射在所述导光件上；所述导光件靠近光源件一侧设置有至少一个反应点，所述反应点表面与光源形成交叠区，所述交叠区能够进行光催化反应。
本发明一个较佳实施例中，所述导光件能够是一侧开口的半球形空腔结构。
本发明一个较佳实施例中，所述至少有一个反应点设置在导光件空腔内。
本发明一个较佳实施例中，所述反应点能够是二氧化钛材料或二氧化钛-镍材料制成。
本发明一个较佳实施例中，若干个反应点的重叠面积能够相同或不同。
本发明一个较佳实施例中，所述反应点形态能够是球形反应点、柱形反应点或盘形反应点中的一种或多种。
本发明一个较佳实施例中，所述交叠区为衍射光源、被催化物与所述反应点的重合区域。
本发明一个较佳实施例中，所述光源件的亮度能够调整。
本发明一个较佳实施例中，所述反应点能够是板材制作过程烧结加工成型或喷覆在板材一侧。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)通过二氧化钛在紫外光的照射下形成光催化反应，具有的氧化还原能力而净化污染物，光催化净化具有室温深度氧，二次污染较小，而二氧化钛在光催化过程中表现出的稳定性与抗光腐蚀性较强，从而提高光催化效率。
(2)导光件设置成半球形开口状结构，然后将二氧化钛材料设置在导光件内壁，光线照射在导光件内部的二氧化钛反应点上时，能够发生一定光的衍射，从而提高光、被催化物与二氧化钛三者之间的重叠面积，重叠面积即为交叠区面积，实现反应面积的最大化，提高催化降解面积，降解效率较高。
(3)导光件交错设置，能够保证至少有部分光会照射在任意一个导光件上，不会造成一侧导光件被完全遮挡，光线不能通过的情况，从而最大化的提高交叠区重叠面积，实现二氧化钛与紫外光的最大化利用。
(4)导光膜能够使紫外灯照射在二氧化钛上的均匀性高，并能同时获得较高的亮度，同时能够对部分导光件的暗区进行调整，保证任何一个导光件上照射的紫外光亮度均匀。
(5)反应点通过烧结加工或喷覆的方式固定，能够精密光学网点，使紫外光能够有效的全反射或衍射至二氧化钛材料上，进而形成最大化的催化反应交叠区。
(6)交叠区为衍射光源、被催化物与所述反应点的重合区域，只有三者重合区别才是光催化反应的有效面积，反应点与光之间接触的面积为光触面，光触面一侧与被催化物接触，而另一侧只与光接触而与被催化物隔离，反应点与被催化物接触的一面为接触面，只有接触面与光触面重合时，才能激发光催化反应，因此需要找到光触面与重合面之间的最佳比例，实现光催化反应的最大有效面积。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的优选实施例的局部立体结构图；
图2是本发明的优选实施例的导光件剖视图；
图3是本发明的优选实施例的导光件立体结构图；
图中：1、导光膜，2、光源件，3、反应点，4、导光件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，一种二氧化钛光催化反应器，包括：导光膜1、设置在导光膜1内侧的通道,以及设置在通道内的若干个导光件4；导光膜1端部设置有至少一个光源件2,光源件2发出的光源沿通道延伸；若干个导光件4错位分布在通道内，使得光源件2发射出的光源能够至少有部分光源投射在导光件4上；导光件4靠近光源件2一侧设置有至少一个反应点3，反应点3表面与光源形成交叠区，交叠区能够进行光催化反应。
导光件4能够是一侧开口的半球形空腔结构，导光件4设置成半球形开口状结构，然后将二氧化钛材料设置在导光件4内壁，光线照射在导光件4内部的二氧化钛反应点3上时，能够发生一定光的衍射，从而提高光与二氧化钛之间的重叠面积，提高催化降解面积，降解效率较高，至少有一个反应点3设置在导光件4空腔内，反应点3能够是二氧化钛材料或二氧化钛-镍材料，若干个反应点3的重叠面积能够相同或不同，反应点3形态能够是球形反应点3、柱形反应点3或盘形反应点3中的一种或多种。
导光件4交错设置，能够保证至少有部分光会照射在任意一个导光件4上，不会造成一侧导光件4被完全遮挡，光线不能通过的情况，从而最大化的提高交叠区重叠面积，实现二氧化钛与紫外光的最大化利用，导光膜1能够使紫外灯照射在二氧化钛上的均匀性高，并能同时获得较高的亮度，同时能够对部分导光件4的暗区进行调整，保证任何一个导光件4上照射的紫外光亮度均匀。
交叠区为衍射光源、被催化物与反应点3的重合区域，只有三者重合区别才是光催化反应的有效面积，反应点3与光之间接触的面积为光触面，光触面一侧与被催化物接触，而另一侧只与光接触而与被催化物隔离，反应点3与被催化物接触的一面为接触面，只有接触面与光触面重合时，才能激发光催化反应，因此需要找到光触面与重合面之间的最佳比例，实现光催化反应的最大有效面积，光源件2的亮度能够调整，反应点3能够是板材制作过程烧结加工成型或喷覆在板材一侧，反应点3通过烧结加工或喷覆的方式固定，能够精密光学网点，使紫外光能够有效的全反射或衍射至二氧化钛材料上，进而形成最大化的催化反应交叠区。
通过二氧化钛在紫外光的照射下形成光催化反应，具有的氧化还原能力而净化污染物，光催化净化具有室温深度氧，二次污染较小，而二氧化钛在光催化过程中表现出的稳定性与抗光腐蚀性较强，从而提高光催化效率。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (9)
1.一种二氧化钛光催化反应器，包括：导光膜、设置在导光膜内侧的通道,以及设置在通道内的若干个导光件；其特征在于，
所述导光膜端部设置有至少一个光源件,所述光源件发出的光源沿所述通道延伸；
若干个所述导光件错位分布在所述通道内，使得光源件发射出的光源能够至少有部分光源投射在所述导光件上；
所述导光件靠近光源件一侧设置有至少一个反应点，所述反应点表面与光源形成交叠区，所述交叠区能够进行光催化反应。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化钛光催化反应器，其特征在于：所述导光件能够是一侧开口的半球形空腔结构。
3.根据权利要求1所述的一种二氧化钛光催化反应器，其特征在于：所述至少有一个反应点设置在导光件空腔内。
4.根据权利要求1所述的一种二氧化钛光催化反应器，其特征在于：所述反应点能够是二氧化钛材料或二氧化钛-镍材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种二氧化钛光催化反应器，其特征在于：若干个反应点的重叠面积能够相同或不同。
6.根据权利要求1所述的一种二氧化钛光催化反应器，其特征在于：所述反应点形态能够是球形反应点、柱形反应点或盘形反应点中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种二氧化钛光催化反应器，其特征在于：所述交叠区为衍射光源、被催化物与所述反应点的重合区域。
8.根据权利要求1所述的一种二氧化钛光催化反应器，其特征在于：所述光源件的亮度能够调整。
9.根据权利要求1所述的一种二氧化钛光催化反应器，其特征在于：所述反应点能够是板材制作过程烧结加工成型或喷覆在板材一侧。
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