CN205269628U - 光催化化学反应装置 - Google Patents

Abstract

光催化化学反应装置，本实用新型属于光催化反应领域，它为了解决现有光催化化学反应装置的结构复杂，在同一反应条件下难以进行不同催化剂催化性能评价的问题。该光催化化学反应装置包括主反应器、顶盖、石英反应管、储气管和光源，在圆筒形主反应器的中心线上设置有光源，固定板设置在主反应器的中部，在固定板上开有多个圆孔，圆孔中插有石英反应管，通过连接管将石英反应管与储气管相连，连接管置于主反应器器壁上的管孔中。应用该光催化化学反应装置能够实现在同一反应体系下不同光催化剂的催化活性的评测与对比，能为光催化剂的优化条件选择或者其内在催化规律的研究提供科学依据，实验效率高。

Description

光催化化学反应装置

技术领域

本实用新型属于光催化反应领域，具体涉及一种能够评价光催化剂催化性能的实验装置。

背景技术

目前，随着可见光催化剂的不断发展以及光催化性能的不断提高，光催化技术在空气净化、油污分解、水处理等领域受到了科研技术人员广泛的关注。而在光催化剂的研发过程中，一般需要对某一确定的催化剂进行各种定量的科学研究，从而寻找催化剂的优化条件或者发现其内在的反应规律，传统上人们对多种催化剂的筛选或对某一确定的催化剂进行定量的科学研究是在一个反应器中进行的，但由于现有反应器通常只能对单一催化剂在一种反应体系进行催化活性的评价，因此当需要在同一反应体系下对多种催化剂进行活性对比评价的过程会成为一个繁琐的实验过程，从而影响实验效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有光催化化学反应装置的结构复杂，在同一反应条件下难以进行不同催化剂催化性能评价的问题，而提供一种光催化化学反应装置。

本实用新型光催化化学反应装置包括主反应器、顶盖、石英反应管、储气管和光源，其中主反应器为圆筒体，光源设置在圆筒体的中心线上，圆环状的固定板设置在主反应器内壁的中部，在固定板上开有多个圆孔，圆孔中插有石英反应管，沿主反应器的径向在主反应器的器壁边沿开有多个第一半圆形通孔，器壁边沿上还设置有定位凸起，沿顶盖的径向在顶盖的外边沿开有多个第二半圆形通孔，第一半圆形通孔与第二半圆形通孔配合形成连接管孔，同时在顶盖的外边沿上开有与定位凸起配合的定位凹槽，连接管的一端与石英反应管相连通，连接管的另一端与储气管相连。

本实用新型将光催化剂与反应溶液装入石英反应管，石英反应管通过固定板上的圆孔固定，保证了各石英反应管与光源的距离相同，顶盖盖合在主反应器的敞口处，连接管穿过连接管孔，其一端与石英反应管相连，另一端与储气管相连，打开光源开关，石英反应管内进行光催化反应，生成的气体进入储气管中，通过气相色谱仪检测储气管中生成气体的浓度，计算得到气体生成量，进而对光催化剂在同一反应体系的活性进行评测和比较。

通过本实用新型所述的光催化化学反应装置能够实现在同一反应体系下不同光催化剂的催化活性的评测与对比，由于储气管位于主反应器外部，方便进行实时的生成气体的检测，因此，也可以进行同种光催化剂在同一反应体系下不同时间的产气量进行测定，从而为光催化剂的优化条件选择或者其内在催化规律的研究提供科学依据，实验效率高。

附图说明

图1为本实用新型的光催化化学反应装置中主反应器内的结构示意图；

图2为顶盖的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式光催化化学反应装置包括主反应器1、顶盖2、石英反应管3、储气管4和光源5，其中主反应器1为圆筒体，光源5设置在圆筒体的中心线上，圆环状的固定板6设置在主反应器1内壁的中部，在固定板6上开有多个圆孔6-1，圆孔6-1中插有石英反应管3，沿主反应器1的径向在主反应器1的器壁边沿开有多个第一半圆形通孔1-1，器壁边沿上还设置有定位凸起1-2，沿顶盖2的径向在顶盖2的外边沿开有多个第二半圆形通孔2-1，第一半圆形通孔1-1与第二半圆形通孔2-1配合形成连接管孔，同时在顶盖2的外边沿上开有与定位凸起1-2配合的定位凹槽2-2，连接管7的一端与石英反应管3相连通，连接管7的另一端与储气管4相连。

本实施方式中的石英反应管可用于盛放粉末状态光催化剂，也可以用于盛放固定化光催化剂。当用于固定化光催化剂活性性能评价时，只需在石英反应管内放置一个固定样品架。储气管可以是与石英反应管相同的石英管。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是在顶盖2的内壁上还设置有冷却风扇。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是光源5为柱状。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是光源5为紫外灯或者氙灯。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是光源5的开关位于主反应器1的外壁上。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是在主反应器1的外壁上设置有围堰8。

本实施方式所述的围堰用于盛放储气管。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是在连接管7中设置有阀门。

实施例一：本实施例光催化化学反应装置包括主反应器1、顶盖2、石英反应管3、储气管4和光源5，其中主反应器1为圆筒体，柱状光源5设置在圆筒体的中心线上，圆环状的固定板6设置在主反应器1内壁的中部，在固定板6上开有8个圆孔6-1，圆孔6-1中插有石英反应管3，沿主反应器1的径向在主反应器1的器壁边沿开有8个第一半圆形通孔1-1，器壁边沿上还设置有定位凸起1-2，沿顶盖2的径向在顶盖2的外边沿开有8个第二半圆形通孔2-1，第一半圆形通孔1-1与第二半圆形通孔2-1配合形成连接管孔，同时在顶盖2的外边沿上开有与定位凸起1-2配合的定位凹槽2-2，连接管7的一端与石英反应管3相连通，连接管7的另一端与储气管4相连，在连接管7中设置有阀门，储气管4位于主反应器1的外部。

本实施例在主反应器1的外壁上还设置有围堰8。

本实施例光催化化学反应装置的应用过程如下：将待催化还原的目标溶液装入多个石英反应管中，然后分别加入光催化剂，胶塞塞紧石英反应管的管口，通过连接管(胶管)将石英反应管和储气管相连接，石英反应管放入固定板的圆孔中，连接管置于第一半圆形通孔中，盖上顶盖，打开光源的开关，在石英反应管中进行光催化反应，生成的气体进入储气管中，通过气相色谱仪检测气体浓度，从而评测此种光催化剂的反应活性。本实施例所述的光催化化学反应装置结构简单，能够保证各石英反应管中光催化反应在同一体系下进行，提高了实验的准确性，实现了不同光催化剂的催化活性的评测与对比，以及对光催化活性随反应时间变化特性的研究。

Claims (7)

1.光催化化学反应装置，其特征在于该光催化化学反应装置包括主反应器(1)、顶盖(2)、石英反应管(3)、储气管(4)和光源(5)，其中主反应器(1)为圆筒体，光源(5)设置在圆筒体的中心线上，圆环状的固定板(6)设置在主反应器(1)内壁的中部，在固定板(6)上开有多个圆孔(6-1)，圆孔(6-1)中插有石英反应管(3)，沿主反应器(1)的径向在主反应器(1)的器壁边沿开有多个第一半圆形通孔(1-1)，器壁边沿上还设置有定位凸起(1-2)，沿顶盖(2)的径向在顶盖(2)的外边沿开有多个第二半圆形通孔(2-1)，第一半圆形通孔(1-1)与第二半圆形通孔(2-1)配合形成连接管孔，同时在顶盖(2)的外边沿上开有与定位凸起(1-2)配合的定位凹槽(2-2)，连接管(7)的一端与石英反应管(3)相连通，连接管(7)的另一端与储气管(4)相连。

2.根据权利要求1所述的光催化化学反应装置，其特征在于在顶盖(2)的内壁上还设置有冷却风扇。

3.根据权利要求1所述的光催化化学反应装置，其特征在于光源(5)为柱状。

4.根据权利要求1所述的光催化化学反应装置，其特征在于光源(5)为紫外灯或者氙灯。

5.根据权利要求1所述的光催化化学反应装置，其特征在于光源(5)的开关位于主反应器(1)的外壁上。

6.根据权利要求1所述的光催化化学反应装置，其特征在于在主反应器(1)的外壁上设置有围堰(8)。

7.根据权利要求1所述的光催化化学反应装置，其特征在于在连接管(7)中设置有阀门。