[發明專利]光催化反應凈化裝置

在審

• 申請號: 201710039899.1
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106745486A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 陳連清;趙軒
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/72;C02F1/36;C02F1/50;C02F1/78;C02F101/30
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 余曉雪,王敏鋒

技術領域

本發明屬于光催化反應降解有機污染物和測定技術領域，涉及一種光催化反應凈化裝置，尤其一種超聲協同臭氧、紫外pH計聯用溫控一體化的光催化反應凈化裝置。

背景技術

半導體光催化技術是半導體材料在光催化領域的應用，主要是利用半導體材料吸收太陽光輻射，半導體受激發產生電子和空穴，電子和空穴再與吸附在半導體材料表面的物質發生一系列的化學反應。日本東京大學Fujishima和Honda科學家于1972年首次在Nature上發表了關于二氧化鈦單晶電極在光解水產氫現象的論文，引起了各國科學家對二氧化鈦半導體的高度重視。近些年，各種新型的催化劑被廣泛的研究，并用于太陽能的轉化和儲存、光化學合成、光催化降解有機污染物、光催化殺菌等方面的應用。

雖然，各種新型的光催化劑被不斷地研究出來，但用于催化劑反應的光反應器卻很少，尤其是實驗室傳統的光催化裝置，燈源，光催化反應瓶，pH檢測，紫外分光光度計檢測大都是分開使用的，使用起來比較麻煩。公開號是CN105582871A的專利申請中提出一種超聲輔助光催化反應凈化裝置，將超聲波與光催化反應凈化裝置結合起來，以提高光催化效率；公開號是CN104803469A的專利申請中提出一種臭氧、紫外光、超聲波協同作用廢水處理裝置，利用超聲波、臭氧及協助處理污水；公告號是CN103112924B的發明專利中提出一種超聲協同臭氧降解農藥的實驗裝置，將稱重傳感器、酸堿度傳感器和溫度傳感器與實驗裝置相連，實時檢測溶液的質量、溫度計酸堿變化；公開號是CN102627370A的專利申請中提出一種能夠持續維持高處理效率的廢水降解用微波光催化裝置，利用超聲波在不拆機的前提下對機身污垢進行清理，以維持裝置的高效率工作。但是，超聲波、臭氧及紫外協助降解，pH和紫外實時監測以及溫度可控和儀器自清潔一體化的光催化反應凈化裝置卻很少。

發明內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種可實現光源可調、恒溫、反應過程實時檢測、可減少光催化反應到檢測的實驗步驟并能顯著提高光催化反應實驗效率的光催化反應凈化裝置。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種光催化反應凈化裝置，其特征在于：所述光催化反應凈化裝置包括雙層保溫不銹鋼外殼、曝氣裝置、pH計探頭、紫外分光光度計、超聲發生器、蓋子、電熱絲以及可更換式光源；所述雙層保溫不銹鋼外殼整體是一端開口的筒狀結構；所述超聲發生器置于雙層保溫不銹鋼外殼的夾層中；所述雙層保溫不銹鋼外殼側壁上設置有進氣口以及出液口；所述曝氣裝置通過雙層保溫不銹鋼外殼側壁上的進氣口與雙層保溫不銹鋼外殼內部相貫通；所述雙層保溫不銹鋼外殼側壁上的出液口分別與pH計探頭以及紫外分光光度計相連；所述蓋子上設置有與雙層保溫不銹鋼外殼內部相貫通的排氣口；所述蓋子設置在雙層保溫不銹鋼外殼的頂部；所述可更換式光源的一端設置在蓋子上，另一端伸入雙層保溫不銹鋼外殼內部；所述電熱絲設置在雙層保溫不銹鋼外殼的底部。

作為優選，本發明所采用的光催化反應凈化裝置還包括設置在雙層保溫不銹鋼外殼內部的磁力攪拌裝置以及溫度傳感器。

作為優選，本發明所采用的光催化反應凈化裝置還包括設置在雙層保溫不銹鋼外殼側壁上的出液口處的可更換濾膜的濾頭。

作為優選，本發明所采用的光催化反應凈化裝置還包括出水口閥門、pH計閥門以及紫外檢測閥門；所述雙層保溫不銹鋼外殼側壁上的出液口通過可更換濾膜的濾頭與水口閥門相連通；所述雙層保溫不銹鋼外殼側壁上的出液口通過可更換濾膜的濾頭分別與pH計閥門以及紫外檢測閥門相連通；所述pH計閥門與pH計探頭相連；所述紫外檢測閥門與紫外分光光度計的比色皿相連通。

作為優選，本發明所采用的曝氣裝置包括通氣泵、氣體流量計以及通氣管；所述通氣泵通過氣體流量計與通氣管相連通；所述通氣管通過雙層保溫不銹鋼外殼側壁上的進氣口與雙層保溫不銹鋼外殼內部相貫通；所述在雙層保溫不銹鋼外殼內部的通氣管的端部設置有曝氣頭。

作為優選，本發明所采用的蓋子設置有光源通孔，所述可更換式光源置于光源通孔中并通過燈管更換旋鈕固定。

作為優選，本發明所采用的可更換式光源包括玻璃外罩、玻璃內罩以及燈管；所述玻璃外罩罩于玻璃內罩外部并與玻璃內罩之間設置有空隙；所述燈管置于玻璃內罩中；所述玻璃外罩上設置有進水口以及出水口；所述進水口通過玻璃外罩和玻璃內罩之間的空隙與出水口相貫通。

作為優選，本發明所采用的燈管是氙燈、汞燈或LED燈中的任意一種，所述燈管的光源強度可調節的。