[發明專利]影響因素變化可控的氣固相光催化反應效果檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201310017395.1
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103115999A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 錢國平;黃少新;秦志斌;李炎清;巨鎖基;蘇鎮洪;趙文秀;周大垚;劉永祥;趙路;于穎;康可心
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及一種影響因素變化可控的氣固相光催化反應效果檢測裝置及方法。

背景技術

半導體多相光催化應用于空氣中微量有害氣體的消除研究，早在上世紀80年代已引起人們極大的興趣和廣泛的研究，并且在小環境污染治理方面已逐漸走向實用化并取得了一定的成效。

近幾年來，納米半導體光催化技術的發展更賦予這一學科巨大的發展潛力和廣闊的應用前景。但目前光催化劑的凈化反應裝置多是在反應前后利用氣體分析儀檢測其濃度，并以差值作為評價光催化劑降解性能的指標。這種檢測方法無法調整和改變氣體在反應室內反應的條件，而且無法對反應室內氣體進行實時監測，而且在檢測的同時又消耗了部分試驗氣體，使得實驗條件存在差異，從而導致實驗誤差增大，試驗結果的可比性較差，這對光催化劑性能評價及學科發展帶來了很不利的影響。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足提供一種結構簡單、制造簡便、通過對反應參數的控制來實現多種實驗條件，從而更全面系統地評價光催化劑的使用效果、最大催化活性以及新型材料使用價值的影響因素變化可控的氣固相光催化反應效果檢測裝置及方法。

本發明通過以下技術方案實現上述目的：

一種影響因素變化可控的氣固相光催化反應效果檢測裝置，包括氣體分析儀，還包括光反應器，所述光反應器包括盒體，所述盒體為透光材料制成的密封體，所述盒體至少一側可開啟，所述盒體上設有進氣孔和出氣孔，所述盒體內安裝有風扇和輻照計，所述盒體的進氣孔通過管道與試驗樣氣儲存裝置連接，所述盒體的所述出氣孔通過管道與氣體處理設備連接，所述氣體分析儀的進氣探測管與所述盒體的進氣孔上的管道連接，所述氣體分析儀的出氣探測管與所述盒體的出氣孔上的管道連接，所述盒體內安裝有多個引起盒體試驗樣氣流動的所述風扇。

所述盒體內部設有光照模擬裝置，所述盒體外的四周安裝有可拆卸的由遮光材料構成的遮光板。

所述盒體內底部安裝有放置試件的試件擱板，所述試件擱板底部設有行走輪，所述光照模擬裝置通過可調節高度的支架安裝在所述試件擱板上。

所述光照模擬裝置包括燈管槽和安裝在所述燈管槽內的多根紫外線燈管。

所述試驗樣氣儲存裝置上安裝有氣體容積式流量計并且所述試驗樣氣儲存裝置通過氣體容積式流量計進行氣體配制。

一種影響因素變化可控的氣固相光催化反應效果檢測方法，包括如下步驟：

a、將試件放置在所述盒體內的試件擱板上后，密封盒體，調節盒體內溫度和濕度至試驗條件，調整光照強度至試驗條件；

b、向盒體內通入實驗氣體，待氣體濃度示值穩定后，通過氣體分析儀記錄初始濃度，并且將從盒體導入氣體分析儀的氣體，再導回到盒體內；

c、通過氣體分析儀循環檢測氣體濃度，實時記錄氣體分析儀所示的氣體濃度，繪制氣體降解曲線并計算降解率。

由于采用上述結構，本發明具有以下優點：

1、實驗過程中，從盒體進入到氣體分析儀的氣體經過氣體分析儀的分析后又返回到盒體內，從而使得氣體的總量不會發生改變，實現了樣氣的無損失使用，從而達到氣體循環利用的效果，減小實驗誤差；

2、光照強度可通過調整光照模擬裝置的紫外線燈管數量以及燈管距離試樣板的高度來實現多種光照強度條件；

3、光催化反應的溫濕度條件可通過溫濕度控制裝置進行調節，并通過溫濕度控制裝置上的溫濕度傳感器進行實時監測；

4、實驗所需樣氣的初始濃度可以使用氣體容積式流量計進行精確配置；

5、光反應器的殼體具有高透光性，光照模擬裝置和遮光材料可予以拆卸，保證整套設備同時適用于室內或室外實驗；

6、光反應器內的試件擱板可放置各類試樣，且承重性能良好，試件擱板底部設有行走輪，可以方便試件的移動。

附圖說明

圖1光催化循環反應流程示意圖；

圖2光反應器外部構造示意圖；

圖3光反應器內部構造示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，進一步詳細說明本專利的具體實施方式。