[發(fā)明專利]一種氣相光催化機(jī)理研究的裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810117635.8
• 申請(qǐng)日: 2018-02-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108344708A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王白銀;陳為;孫予罕;張佳舟;馬翠杰;南貴珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院
• 主分類號(hào): G01N21/3504
• 分類號(hào): G01N21/3504;G01N21/359;G01N31/10
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高燕;許亦琳

1.一種氣相光催化機(jī)理研究的裝置，其特征在于，所述裝置包括紅外光譜儀(1)、進(jìn)氣通路(2)、出氣通路(3)和光照燈(4)；所述紅外近紅外光譜儀(1)包括用于承載催化劑和/或反應(yīng)氣體的樣品池，所述進(jìn)氣通路(2)的一端與反應(yīng)氣體氣路連通，所述進(jìn)氣通路(2)的另一端與所述樣品池氣路連通；所述出氣通路(3)的一端與所述樣品池氣路連通；所述樣品池上設(shè)有用于使得光照燈(4)的光線通過(guò)的透明玻璃窗口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，包括如下特征中的一種或多種：

所述裝置還包括惰性氣體通路(5)，所述惰性氣體通路(5)與所述出氣通路的氣體連通；

所述惰性氣體通路(5)上設(shè)有開(kāi)關(guān)閥；

所述惰性氣體通路(5)上設(shè)有流量計(jì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括水浴部件，所述樣品池設(shè)于所述水浴部件提供的水浴環(huán)境中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括加熱部件，所述加熱部件用于加熱所述樣品池。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括尾氣吸收部件(6)，所述出氣通路(3)的另一端與尾氣吸收部件(6)氣體連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，包括如下特征中的一種或多種：

所述進(jìn)氣通路(1)上設(shè)有開(kāi)關(guān)閥；

所述進(jìn)氣通路(1)上設(shè)有流量計(jì)。

7.一種氣相光催化機(jī)理研究的方法，其特征在于，所述方法是采用如權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的裝置，在光照燈的光照射和催化劑的催化條件下，通過(guò)紅外光譜儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)掃描反應(yīng)池中反應(yīng)氣體在催化劑表面反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物的譜圖。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述紅外光譜儀為漫反射紅外光譜儀。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，包括如下特征中的一種或多種：

所述催化劑為二氧化鈦與分子篩的混合物；

所述二氧化鈦與所述分子篩的質(zhì)量比為0.1～1。

10.根據(jù)權(quán)利要求7述的方法，其特征在于，所述光照燈為氙燈。

11.根據(jù)權(quán)利要求7述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)氣體為負(fù)載有水蒸氣的一氧化碳、負(fù)載有水蒸氣的甲烷、惰性氣體負(fù)載的甲醇和負(fù)載有水蒸氣的二氧化碳中的一種。

12.根據(jù)權(quán)利要求7述的方法，其特征在于，包括如下特征中的一種或多種：

反應(yīng)的溫度為25～80℃；

反應(yīng)氣體的氣流流速為1～30ml/min；

光照燈的光照時(shí)間為5～20min。

13.根據(jù)權(quán)利要求7述的方法，其特征在于，包括如下特征中的一種或多種：

所述方法還包括在反應(yīng)前先采用惰性氣體進(jìn)入進(jìn)氣通道對(duì)氣路進(jìn)行除雜的步驟；

對(duì)氣路進(jìn)行除雜時(shí)，還包括加熱所述樣品池至100℃～300℃；還包括除雜完成后降溫的步驟；降溫采用液氮輔助降溫；

所述方法還包括除雜后通入惰性氣體采集背景紅外光譜的步驟；

所述方法還包括扣除背景紅外光譜圖獲得通入惰性氣體時(shí)的原位紅外譜圖的步驟；

所述方法還包括通入反應(yīng)氣體，收集其原位紅外光譜圖的步驟；

所述方法還包括關(guān)掉反應(yīng)氣體，用通入惰性氣體，收集原位紅外譜圖的步驟；

所述方法還包括關(guān)掉惰性氣體和反應(yīng)氣體，光照并收集光照反應(yīng)后原位紅外譜圖的步驟。

14.根據(jù)權(quán)利要求7述的方法，其特征在于，包括如下特征中的一種或多種：

所述方法還包括在反應(yīng)前采用水浴部件將樣品池置于水浴環(huán)境中用于檢測(cè)樣品池的氣密性；

所述惰性氣體為氦氣、氮?dú)夂蜌鍤庵械囊环N或多種。