CN112817085B - 一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统，包括光催化反应模块和反应介质，所述光催化反应光纤模块具体为传光束，所述传光束的第一端面为耦合面，所述传光束的第二端面上安装有反应介质，所述反应介质由多个空心的微型光纤束组成，所述传光束的第一端面面积小于传光束的第二端面面积；本发明提出一种微型光纤结构用于实现光催化，该传光束为传光束和空心的微型光纤束构成，可以批量完成多根光纤束的催化反应，提高催化效率，同时耦合传光束采用大面积阵列结构，可以保障耦合进微型光纤束的光源都是0度进入，不会有不同的发散角度，保障了催化的均匀性。

Description

一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统
技术领域
本发明属于光纤技术领域，具体涉及一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统。
背景技术
光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力，从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下，光催化氧化反应以半导体为催化剂，以光为能量，将有机物降解为二氧化碳和水。因此光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术，对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。
利用太阳能以可持续的方式激活化学反应途径的应用推动了光催化的发展，然而光源的截面很小，但是想要做光催化的光纤束结构截面积比较大，所以光源导进去的辐照面发散角大，光催化不均匀，造成产量低下，开发新的光催化反应器来提高产量也是势在必行，为此我们提出一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统，包括光催化反应模块和反应介质，所述光催化反应光纤模块具体为传光束，所述传光束的第一端面为耦合面，所述传光束的第二端面上安装有反应介质，所述反应介质由多个空心的微型光纤束组成，所述传光束的第一端面面积小于传光束的第二端面面积，传光束呈圆台形，传光束的耦合面与光源连接。
通过采用上述技术方案，可将光源的光线耦合至每一根微型光纤束中，进行光催化反应，可以将耦合面的光源一直传递至微型光纤束的末端，从而完成多个微型光纤束上的所有催化反应。
进一步地，所述。
通过采用上述技术方案，保障耦合进微型光纤束的光源都是度进入，解决了光源的截面很小，但是想要做光催化的光纤束结构截面积比较大，所以光源导进去的辐照面发散角大，光催化不均匀的问题。
进一步地，所述微型光纤束的剖面为多边形。
进一步地，所述微型光纤束的剖面为六边形。
进一步地，多个所述微型光纤束相互平行设置，且所述微型光纤束与耦合面的轴线平行。
进一步地，多个所述微型光纤束均与传光束的第二端面垂直。
进一步地，单个所述微型光纤束的最大直径为100～200μm。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提出一种微型光纤结构用于实现光催化，该微型光纤耦合光源系统由光催化反应模块和反应介质构成，反应介质中的微型光纤束可为六角形、三角形等，不受本发明限制，通过耦合面的一端耦合至反应介质，可将光源的光线耦合至每一根微型光纤束中，进行光催化反应，可以将耦合面的光源一直传递至微型光纤束的末端，从而完成一根微型光纤束上的所有催化反应；且由于本发明的耦合传光束是面阵的传光结构，可以批量完成多根光纤束的催化反应，提高催化效率，同时耦合的传光束是大面积阵列结构，可以保障耦合进微型光纤束的光源都是0度进入，不会有不同的发散角度，保障了催化的均匀性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明反应介质的结构示意图；
图2依次为本发明传光束的左视图和正视图；
图3为本发明传光束大截面以及反应介质截面的结构图，图中光催化反应模块的微型光纤束与反应介质中的光源一一对应；
图4为本发明传光束与反应介质耦合的结构示意图；
图中：101、耦合面；102、传光束；103、反应介质；1031、微型光纤束。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-图4，本发明提出的一种技术方案：一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统，包括光催化反应模块和反应介质103，所述光催化反应光纤模块具体为传光束102，传光束102的耦合面101与光源连接，所述传光束102的第一端面为耦合面101，所述传光束102的第二端面上安装有反应介质103，所述传光束102的第一端面面积小于传光束102的第二端面面积，所述反应介质103由多个空心的微型光纤束1031组成，形成面阵的传光结构，可以批量完成多根微型光纤束1031的催化反应，提高催化效率，传光束102的作用就是将光源耦合至每一根微型光纤束1031中，多个微型光纤束1031均与传光束102的第二端面垂直，多个微型光纤束1031相互平行设置，且微型光纤束1031与耦合面101的轴线平行，该传光束2为传光束102和空心的微型光纤束1031构成，微型光纤束1031可为六角形、三角形等，不受本发明限制，通过耦合面101的一端耦合至反应介质103，可将光源的光线耦合至每一根微型光纤束1031中，进行光催化反应，可以将耦合面101的光源一直传递至微型光纤束1031的末端，从而完成一根微型光纤束1031上的所有催化反应。
本实施例中，进一步地，微型光纤束1031的剖面为六边形。
本实施例中，进一步地，单个微型光纤束1031的最大直径为100μm。
本发明的工作原理及使用流程：该模块使用时，将需要被催化的反应物涂敷或浸泡过反应介质103，反应物可附着在微型光纤束1031的内壁上，通过耦合面101接受光源发出的光线，并通过圆台形的传光束102将光线耦合至反应介质103，利用微型光纤束1031的空心结构，可以将耦合面101的光源一直传递至微型光纤束1031的末端，进行光催化反应，从而完成一根微型光纤束1031上的所有催化反应，且光线进入微型光纤束1031的光源都是0度进入，不会有不同的发散角度，保障了催化的均匀性，且传光束2是面阵的传光结构，可以批量完成多根光纤束的催化反应，提高催化效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统，其特征在于，包括光催化反应模块和反应介质(103)，所述光催化反应光纤模块具体为传光束(102)，所述传光束(102)的第一端面为耦合面(101)，所述传光束(102)的第二端面上安装有反应介质(103)，所述反应介质(103)由多个空心的微型光纤束(1031)组成，所述传光束(102)的第一端面面积小于传光束(102)的第二端面面积，所述传光束(102)呈圆台形，传光束(102)的耦合面(101)与光源连接，传光束(102)是大面积阵列结构，多个所述微型光纤束(1031)相互平行设置，且所述微型光纤束(1031)与耦合面(101)的轴线平行，多个所述微型光纤束(1031)均与传光束(102)的第二端面垂直。
2.根据权利要求1所述的一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统，其特征在于：所述微型光纤束(1031)的剖面为多边形。
3.根据权利要求2所述的一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统，其特征在于：所述微型光纤束(1031)的剖面为六边形。
4.根据权利要求1所述的一种用于光催化反应的微型光纤耦合光源系统，其特征在于：单个所述微型光纤束(1031)的最大直径为100～200μm。
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