[發明專利]一種用于檢測光催化材料降解有害氣體效果的裝置

在審

• 申請號: 201711258912.9
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107833515A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 管洲;林宣益;朱明
• 申請（專利權）人: 上海申得歐有限公司
• 主分類號: G09B23/24
• 分類號: G09B23/24;G01N31/10;G01N21/78
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司31320
• 代理人: 王佳妮

技術領域

本發明涉及光催化、物理化學泵房技術領域，具體地說是一種用于檢測光催化材料降解有害氣體效果的裝置，尤其涉及一種可直觀演示光催化材料凈化氣體污染物效果的檢測裝置。

背景技術

光催化技術的核心是某些特殊材料（光觸媒）在光照下發生極子分離，形成電子-質子空穴對，并與環境中的氧氣和水發生電荷交換，生成活性自由基。當這些活性自由基與環境空氣中的有害氣體反應，可使這些有害物發生化學反應或降解，形成無害的氣體或離子，因此光催化技術可在環境凈化領域發揮巨大的作用。由于光催化技術的迅速發展，大量的光催化產品已經被成功研發并投入使用，尤其是具有空氣凈化效果的光催化材料或涂層，市場上也有較多用于空氣凈化的光催化材料在售。然而，很多光催化產品的實際凈化空氣效果未知，有效而直觀地檢驗并展示其實際使用效果對光催化材料產品的推廣和應用具有重要意義。

目前有幾種檢驗光催化材料對氣體污染物實際凈化效果的方法。其中實驗室中使用的方法大多是按照國際標準《Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) – Test method for air-purification performance of semiconducting photocatalytic materials》或國家標準GB/T 23761《光催化空氣凈化材料性能測試方法》來執行，其基本原理是將固定濃度和濕度的有害氣體通過光催化反應箱，在光照下發生光催化反應，再運用色譜法、熒光法等方法檢測經過光催化后氣體中的有害氣體濃度。但該方法對氣體監測系統的要求較高，造價昂貴，難以滿足實驗室以外的使用場合，且目前尚未有相關的產品來實現整套實驗流程。

另一類方法為褪色法，大致流程如下：通過在光催化材料表面（對應于固體光催化材料）或溶液中（對應于液體光催化材料）噴涂或滴加具有顏色的液滴，液滴中的顏料大多為有機物，在光催化作用下可分解為二氧化碳和水，從而褪色，通過褪色的程度和速率來直觀地判斷光催化材料的光催化效率。但該方法受環境和操作影響極大，顏料的種類、濃度，環境的濕度、有色液滴的用量等，都會使結果難以預測，重復性較差，且光催化涂料對顏料分子的降解效率并不能完全反映對有害氣體的凈化效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改進的用于檢測光催化材料降解有害氣體效果的裝置，具有操作簡便，檢測結果簡單明了，直觀可視的光催化材料的光催化活性過程。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種用于檢測光催化材料降解有害氣體效果的裝置，其特征在于：所述裝置包括殼體，殼體由隔板分成上、下兩層，殼體內設有供氣配氣結構，光催化反應結構和氣體分析及處理結構，上述三種結構之間互相通過管路相連；所述的供氣配氣結構包括一組儲氣罐和加濕罐，儲氣罐和加濕罐通過管路并聯后與溫濕度計相連；所述的光催化反應結構包括光催化反應箱和與光催化反應箱相配合的光源；所述的氣體分析及處理結構包括減壓裝置、顯色吸收裝置以及尾氣吸收裝置，上述減壓裝置、顯色吸收裝置與尾氣吸收裝置之間通過管路相連。

有選的，所述的儲氣罐共有兩個，分別設置于隔板的上、下層，儲氣罐與溫濕度計的管路上依次串聯有減壓閥、轉子流量計和針型閥，加濕罐設置于隔板下層，加濕罐與溫濕度計之間的管路上依次串聯有第三轉子流量計和第三針型閥。

進一步，所述的光催化反應箱包括箱體，箱體上方依次設有光催化反應箱石英玻璃蓋板、光催化反應箱硅膠密封圈和光催化反應箱載板升降臺，其中光催化反應箱石英玻璃蓋板上設有光催化反應箱氣壓表。

進一步，加濕罐為圓柱體不銹鋼容器，罐壁側連接有加濕罐液位計用于觀察罐內液體余量，加濕罐頂部設有三個螺孔，分別安裝三個快插接頭，分別為加濕罐進氣口、加濕罐換水口和加濕罐出氣口。

進一步，光催化反應箱的頂部設有進氣口及出氣口；所述的載板升降臺底部設有底部側邊，四周的底部側邊上設有與光催化反應箱底部相配合的載板升降臺硅膠墊，頂部設有用于放置光催化板材的凹槽；所述的光源設置于光催化反應箱的上方。

更進一步，光催化反應箱的蓋板由石英玻璃和方形的硅膠密封圈組成，石英玻璃和硅橡膠密封圈邊緣具有和箱體邊緣相對應的孔，用于穿過法蘭螺釘，石英玻璃接近邊緣處接有Y型壓力表，量程0~0.6MPa。光源由安裝在燈座上的燈管提供，燈座通過螺絲固定在隔板上。