CN208066337U - 一种高温光热催化反应设备 - Google Patents

Abstract

一种高温光热催化反应设备，包括反应管和法兰接头，其特征在于，所述反应管中部侧壁设有向内凹陷的平面；所述法兰接头位于反应管两端。本实用新型提供的一种高温光热催化反应设备，实现了光热催化的温度需求，常温～1000℃(外置加热炉可以连续可调、程序升温)；实现了光热催化的光源光谱需求，实现了紫外光、可见光、红外光等光源可以透过反应器照射到催化剂材料的表面，实现光热协同；实现了气氛保护、气固反应、气固降解等功能，可以在光热协同的作用下，研究材料的合成与表征。

Description

一种高温光热催化反应设备

技术领域

本实用新型涉及一种高温光热催化反应设备，特别是涉及一种用于光解水制氢、光催化制氢、材料制备、材料合成、材料表征、催化降解有机物、催化降解有害气体(甲醛、乙醛、二氧化碳)、热催化、光化学、光催化、光降解、有机化学等领域的光热协同反应设备。

背景技术

光热催化反应设备，主要应用光化学领域、新能源、新材料、信息处理等技术。光化学是研究处于电子激发态的原子、分子的结构及其物理化学性质的科学。现代分子光化学是一门多学科交叉的边缘学科，包括有机光化学、无机光化学、高分子光化学、生物光化学、光电化学和光物理等门类。现代光化学对电子激发态的研究所建立的新概念、新理论和新方法大大开拓了人们对物质认识的深度和广度，对了解自然界的光合作用和生命过程，对太阳能的利用、环境保护、开创新的反应途径、寻求新的材料提供了重要基础，在新能源、新材料和信息处理新技术等高技术领域中发挥着越来越重要的作用。该系统的应用对光化学的发展起到了重要的支撑作用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有光催化评价系统，实现在高温下(1000℃)，光热协同的情况下，实现催化新材料的合成与光热催化活性表征。立式高温光热催化(光热协同)反应设备，主要需要解决的技术问题：

1.高温光热反应设备可实现光催化反应体系通过外部加热炉使温度达到，常温～1000℃(连续可调、程序升温)；

2.高温光热反应设备的石英管侧面为平面，可以让紫外光、可见光、红外光等光源照射到催化剂材料的表面，实现光热协同；

3.光热催化反应器可以实现气氛保护、气固反应、气固降解等功能。

一种高温光热催化反应设备，适用于光照情况下的材料合成与材料表征。材料合成，加入光源的情况下，提高催化剂材料的产率、改变材料的形貌特征、提高材料的各种性能。材料表征，评价光热协同情况下催化剂材料的活性，主要用于应用于光解水制氢、光解水制氧、二氧化碳还原、气相光催化、甲醛气体的光催化降解、VOCs、NOx、SOx、固氮等领域。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案:

(1)一种高温光热催化反应设备，包括反应管和法兰接头，所述反应管中部侧壁设有向内凹陷的平面，用于外部光源照射到反应样品上；所述法兰接头位于反应管两端，用于反应气体流量导入、气氛保护。

(2)根据(1)所述高温光热催化反应设备，在所述反应管中部的前方、后方或/和侧方均设有向内凹陷的平面。

(3)根据(1)或(2)所述高温光热催化反应设备，所述平面数量至少为一个。

(4)根据(1)-(3)任一项所述高温光热催化反应设备，所述反应管为石英反应管。

(5)根据(1)-(4)任一项所述高温光热催化反应设备，外部光源通过所述平面照射到反应管内部的反应样品上。

(6)根据(1)-(5)任一项所述高温光热催化反应设备，所述外部光源为氙灯光源、汞灯光源、LED光源、微波无极灯、激光或卤素灯；所述光源为平行光、汇聚光；所述光源为紫外光、可见光、红外光。

与现有技术相比，本实用新型提供的种立式高温光热催化(光热协同)反应设备的有益效果在于：

(1)实现了光热催化的温度可调节，常温～1000℃(连续可调、程序升温)；

(2)实现了光热催化的光源光谱可调节，实现了紫外光、可见光、红外光等光源照射到催化剂材料的表面，实现光热协同

(3)实现了气氛保护等功能，可以在光热协同的作用下，研究材料的合成与表征。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种高温光热催化反应设备的结构示意图。

具体实施方式

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种高温光热催化反应设备，包括高石英反应管，其石英反应管侧壁的一段制作成向内凹陷的平面，光线可以通过平面照射到样品表面；其石英反应管两端分别安装有一个法兰，每个法兰可以安装气路组件；本高温光热催化反应设备可以置于加热炉中，使本设备实现常温～1000℃(连续可调、程序升温)。

如图1，一种高温光热催化反应设备，其石英反应管(1)的中段具有向内凹陷的平面(2)，不同谱线的光可通过平面照射到实验样品上，其石英反应管(1)两端分别安装有一个密封法兰(3)可以进行气体流量导入，其石英反应管(1)可以放入加热炉中使本实验温度实现常温～1000℃(连续可调、程序升温)。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高温光热催化反应设备，包括反应管和法兰接头，其特征在于，所述反应管中部侧壁设有向内凹陷的平面；所述法兰接头位于反应管两端。

2.根据权利要求1所述的高温光热催化反应设备，其特征在于，在所述反应管中部的前方、后方或/和侧方均设有向内凹陷的平面。

3.根据权利要求2所述的高温光热催化反应设备，其特征在于，所述平面数量至少为一个。

4.根据权利要求1所述的高温光热催化反应设备，其特征在于，所述反应管为石英反应管。

5.根据权利要求1所述的高温光热催化反应设备，其特征在于，外部光源通过所述平面照射到反应管内部的反应样品上。

6.根据权利要求5所述的高温光热催化反应设备，其特征在于，所述外部光源为氙灯光源、汞灯光源、LED光源、微波无极灯、激光或卤素灯；所述光源为平行光、汇聚光；所述光源为紫外光、可见光、红外光。