CN213772229U - 一种光电催化分解水制氢反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电催化分解水制氢反应装置，其结构包括：套筒、出水口、阀门、反应装置、通气孔、光照窗口、密封片、进水口，套筒通过活动卡合安装在反应装置的外侧，出水口通过嵌固连接在套筒的上方，阀门通过固定连接在反应装置的中间，反应装置设有通气孔，光照窗口通过嵌固连接在套筒的右下方，密封片与光照窗口进行过盈配合，进水口通过嵌固连接在套筒的下方，本实用新型通过对光电催化分解水制氢反应装置中的反应装置进行改良，通过铜电极柱分别与参比电极、对电极、工作电极，且将参比电极、对电极、工作电极浸没在电解液下进行制氢，能够增加光电催化分解水制氢的产物量，从而提高制氢的效率。

Description

一种光电催化分解水制氢反应装置

技术领域

本实用新型涉及反应设备领域，具体的是一种光电催化分解水制氢反应装置。

背景技术

随着能源的日益枯竭，人们在开发利用不可再生能源的同时，也在努力寻找新的替代能源，光电催化分解水制氢是解决目前能源短缺与环境污染问题的理想途径之一，但现有技术中的光电催化分解水制氢反应装置，由于光电催化分解水制氢的产物量小，体积庞大造成氢气的浓度很低，从而导致制氢效率低。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种光电催化分解水制氢反应装置。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种光电催化分解水制氢反应装置，其结构包括：套筒、出水口、阀门、反应装置、通气孔、光照窗口、密封片、进水口，所述套筒通过活动卡合安装在反应装置的外侧，所述出水口通过嵌固连接在套筒的上方，所述阀门通过固定连接在反应装置的中间，所述反应装置设有通气孔，所述光照窗口通过嵌固连接在套筒的右下方，所述密封片与光照窗口进行过盈配合，所述进水口通过嵌固连接在套筒的下方。

更进一步的，所述反应装置由反应瓶、第一铜电极柱、第二铜电极柱、第三铜电极柱、旋盖、工作电极、参比电极、对电极、气体管组成，所述反应瓶通过活动卡合在套筒的内侧，所述第一铜电极柱与对电极进行过盈配合，所述第二铜电极柱与参比电极进行过盈配合，所述第三铜电极柱与工作电极进行过盈配合，所述旋盖通过螺纹配合在反应瓶的外侧，所述气体管与反应瓶进行过盈配合。

更进一步的，所述出水口位于进水口的上方，所述通气孔对称分布在阀门的两侧，所述密封片位于光照窗口的右侧。

更进一步的，所述反应瓶采用圆柱形设计，所述反应瓶下端密封上端设有开口，所述反应瓶的直径小于套筒的直径，所述反应瓶与阀门进行固定连接，所述气体管与阀门进行螺栓连接。

更进一步的，所述密封片采用石英材质，能够增加光的照射。

更进一步的，所述工作电极采用二氧化钛半导体材料、参比电极采用硫酸铜、对电极采用Pt对电极，均能够更好地促进光电催化分解水制氢反应。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过对光电催化分解水制氢反应装置中的反应装置进行改良，通过铜电极柱分别与参比电极、对电极、工作电极，且将参比电极、对电极、工作电极浸没在电解液下进行制氢，能够增加光电催化分解水制氢的产物量，从而提高制氢的效率。

2、本实用新型通过对光电催化分解水制氢反应装置中的反应装置设有阀门与气体管，能够将制备后的氢气通过气体管抽出，便于使用。

附图说明

图1为本实用新型一种光电催化分解水制氢反应装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种反应装置主视的横截面结构示意图。

图3为本实用新型一种反应装置侧视的横截面结构示意图。

图4为本实用新型一种光电催化分解水制氢反应装置俯视的结构示意图

图中：套筒-1、出水口-2、阀门-3、反应装置-4、通气孔-5、光照窗口-6、密封片-7、进水口-8、反应瓶-41、第一铜电极柱-42、第二铜电极柱-43、第三铜电极柱-44、旋盖-45、工作电极-46、参比电极-47、对电极-48、气体管-49。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

如图1-图4所示，本实用新型提供一种光电催化分解水制氢反应装置，其结构包括：套筒1、出水口2、阀门3、反应装置4、通气孔5、光照窗口6、密封片7、进水口8，所述套筒1通过活动卡合安装在反应装置4的外侧，所述出水口2通过嵌固连接在套筒1的上方，所述阀门3通过固定连接在反应装置4的中间，所述反应装置4设有通气孔5，所述光照窗口6通过嵌固连接在套筒1的右下方，所述密封片7与光照窗口6进行过盈配合，所述进水口8通过嵌固连接在套筒1的下方，所述反应装置4由反应瓶41、第一铜电极柱42、第二铜电极柱43、第三铜电极柱44、旋盖45、工作电极46、参比电极47、对电极48、气体管49组成，所述反应瓶41通过活动卡合在套筒1的内侧，所述第一铜电极柱 42与对电极48进行过盈配合，所述第二铜电极柱43与参比电极 47进行过盈配合，所述第三铜电极柱44与工作电极46进行过盈配合，所述旋盖45通过螺纹配合在反应瓶41的外侧，所述气体管49与反应瓶41进行过盈配合，所述出水口2位于进水口8的上方，所述通气孔5对称分布在阀门3的两侧，所述密封片7位于光照窗口6的右侧，所述反应瓶41采用圆柱形设计，所述反应瓶41下端密封上端设有开口，所述反应瓶41的直径小于套筒1 的直径，所述反应瓶41与阀门3进行固定连接，所述气体管49与阀门3进行螺栓连接，所述密封片7采用石英材质，能够增加光的照射，所述工作电极46采用二氧化钛半导体材料、参比电极 47采用硫酸铜、对电极48采用Pt对电极，均能够更好地促进光电催化分解水制氢反应。

下面对本实用新型的工作原理做如下说明：

本实用新型通过对光电催化分解水制氢反应装置中的反应装置进行改良，将电解液倒入反应瓶41内，且使得工作电极46、参比电极47、对电极48浸没在电解液下，通过旋盖45与反应瓶 41封闭，将反应瓶41内的真空抽取，再将外界光源通过光照窗口6对工作电极46施加光照，然而光电极的光生空穴和电子，在外界光源的辅助下完成光电催化分解水制氢，此装置能够促进反应的进行，从而增加光电催化分解水制氢的产物量，提高制氢的效率，并且在制备完成后，通过控制阀门3将制备后的氢气通过气体管49抽出，便于使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种光电催化分解水制氢反应装置，其结构包括：套筒(1)、出水口(2)、阀门(3)、反应装置(4)、通气孔(5)、光照窗口(6)、密封片(7)、进水口(8)，其特征在于：

所述套筒(1)通过活动卡合安装在反应装置(4)的外侧，所述出水口(2)通过嵌固连接在套筒(1)的上方，所述阀门(3)通过固定连接在反应装置(4)的中间，所述反应装置(4)设有通气孔(5)，所述光照窗口(6)通过嵌固连接在套筒(1)的右下方，所述密封片(7)与光照窗口(6)进行过盈配合，所述进水口(8)通过嵌固连接在套筒(1)的下方；

所述反应装置(4)由反应瓶(41)、第一铜电极柱(42)、第二铜电极柱(43)、第三铜电极柱(44)、旋盖(45)、工作电极(46)、参比电极(47)、对电极(48)、气体管(49)组成，所述反应瓶(41)通过活动卡合在套筒(1)的内侧，所述第一铜电极柱(42)与对电极(48)进行过盈配合，所述第二铜电极柱(43)与参比电极(47)进行过盈配合，所述第三铜电极柱(44)与工作电极(46)进行过盈配合，所述旋盖(45)通过螺纹配合在反应瓶(41)的外侧，所述气体管(49)与反应瓶(41)进行过盈配合。

2.根据权利要求1所述的一种光电催化分解水制氢反应装置，其特征在于：所述出水口(2)位于进水口(8)的上方，所述通气孔(5)对称分布在阀门(3)的两侧，所述密封片(7)位于光照窗口(6)的右侧。

3.根据权利要求1所述的一种光电催化分解水制氢反应装置，其特征在于：所述反应瓶(41)采用圆柱形设计，所述反应瓶(41)下端密封上端设有开口，所述反应瓶(41)的直径小于套筒(1)的直径，所述反应瓶(41)与阀门(3)进行固定连接，所述气体管(49)与阀门(3)进行螺栓连接。

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