[實用新型]一種高溫光熱催化反應裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820156736.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN208066339U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 王新偉;蔡春水;張勁琦;孝東寅;郝世祺
• 申請（專利權）人: 北京中教金源科技有限公司
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12
• 代理公司: 北京大成律師事務所 11352
• 代理人: 陳福

一種高溫光熱催化反應裝置，其特征在于，包括高溫光熱反應爐、反應管、光源和導光柱，所述反應管部分置于高溫光熱反應爐內，所述光源置于導光柱的側面，所述導光柱置于高溫光熱反應爐側壁通孔內。本實用新型提供的高溫光熱催化反應裝置，實現(xiàn)了光熱催化的溫度可調節(jié)，常溫～1000℃(連續(xù)可調、程序升溫)；實現(xiàn)了光熱催化的光源光譜可調節(jié)，實現(xiàn)了紫外光、可見光、紅外光等光源照射到催化劑材料的表面，實現(xiàn)光熱協(xié)同；實現(xiàn)了氣氛保護、氣固反應、氣固降解等功能，可以再光熱協(xié)同的作用下，研究材料的合成與表征。

技術領域

本實用新型涉及一種高溫光熱催化反應裝置，特別是涉及一種用于光解水制氫、光催化制氫、材料制備、材料合成、材料表征、催化降解有機物、催化降解有害氣體(甲醛、乙醛、二氧化碳)、熱催化、光化學、光催化、光降解、有機化學等領域的光熱協(xié)同反應裝置。

背景技術

高溫光熱催化反應設備，主要應用光化學領域、新能源、新材料、信息處理等技術。光化學是研究處于電子激發(fā)態(tài)的原子、分子的結構及其物理化學性質的科學?，F(xiàn)代分子光化學是一門多學科交叉的邊緣學科，包括有機光化學、無機光化學、高分子光化學、生物光化學、光電化學和光物理等門類?，F(xiàn)代光化學對電子激發(fā)態(tài)的研究所建立的新概念、新理論和新方法大大開拓了人們對物質認識的深度和廣度，對了解自然界的光合作用和生命過程，對太陽能的利用、環(huán)境保護、開創(chuàng)新的反應途徑、尋求新的材料提供了重要基礎，在新能源、新材料和信息處理新技術等高技術領域中發(fā)揮著越來越重要的作用。該系統(tǒng)的應用對光化學的發(fā)展起到了重要的支撐作用。

微量氣體收集及在線測試系統(tǒng)(ZL201020265986.2)，采用的是玻璃系統(tǒng)(如圖1)收集微量的氣體，并采用手動六通閥、四通閥、三通閥配合使用(如圖2)。實用新型，一種全自動光催化活性評價系統(tǒng)(ZL201620142695.1，如圖3)，是在微量氣體收集及在線測試系統(tǒng)的基礎上的升級、擴充，配合玻璃反應瓶或反應釜實用。

這兩個專利，采用的都是玻璃反應器，磁力攪拌下的多相反應，一般在常溫下反應，最高200℃；常壓下或真空狀態(tài)下使用；不能滿足高溫光熱催化反應(1000℃)，實現(xiàn)材料的合成與光熱催化活性表征。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有光催化評價系統(tǒng)，實現(xiàn)在高溫下(1000℃)，光熱協(xié)同的情況下，實現(xiàn)催化新材料的合成與光熱催化活性表征。本實用新型主要需要解決的技術問題：

1.高溫光熱反應爐實現(xiàn)光催化反應體系的溫度達到：常溫～1000℃(連續(xù)可調、程序升溫)；

2.高溫光熱反應爐爐體開孔，可以讓紫外光、可見光、紅外光等光源照射到催化劑材料的表面，實現(xiàn)光熱協(xié)同；

3.光熱催化反應器采用高透光石英玻璃管；

4.光熱催化反應器可以實現(xiàn)氣氛保護、氣固反應、氣固降解等功能。

一種高溫光熱催化反應裝置，適用于光照情況下的材料合成與材料表征。材料合成，加入光源的情況下，提高催化劑材料的產率、改變材料的形貌特征、提高材料的各種性能。材料表征，評價光熱協(xié)同情況下催化劑材料的活性，主要用于應用于光解水制氫、光解水制氧、二氧化碳還原、氣相光催化、甲醛氣體的光催化降解、VOCs、NOx、SOx、固氮等領域。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案:

(1)一種高溫光熱催化反應裝置，包括高溫光熱反應爐、反應管、光源和導光柱，所述反應管部分置于高溫光熱反應爐內，所述光源置于導光柱的側面；所述導光柱置于高溫光熱反應爐側壁通孔內，用于將位于側方光源產生的光，通過導光柱由外向內導入反應管并照射到反應樣品上。

(2)根據(1)所述的高溫光熱催化反應裝置，在所述高溫光熱反應爐的前方、后方或側向設有通孔，通孔可以是一個或多個。