[發(fā)明專利]氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置及其反應(yīng)檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910099292.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN111505129A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付毅;陳為;馮光輝;李桂花;宋艷芳;董笑;魏偉;孫予罕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院;中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N30/02
• 分類號(hào): G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置至少包括：

水蒸氣混合裝置，用于將反應(yīng)氣與水蒸氣混合，形成混合氣；

光反應(yīng)裝置，用于將所述混合氣光催化轉(zhuǎn)化；

反應(yīng)產(chǎn)物檢測(cè)裝置，用于在線檢測(cè)所述光催化轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物；

所述水蒸氣混合裝置、所述光反應(yīng)裝置及所述反應(yīng)產(chǎn)物檢測(cè)裝置依次連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置還包括反應(yīng)氣承載裝置，用于承載并提供所述反應(yīng)氣，所述反應(yīng)氣承載裝置、所述水蒸氣混合裝置、所述光反應(yīng)裝置及所述反應(yīng)產(chǎn)物檢測(cè)裝置依次連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述反應(yīng)氣承載裝置包括反應(yīng)氣存儲(chǔ)單元、氣體積流量計(jì)、單向閥及氣體導(dǎo)管，所述反應(yīng)氣存儲(chǔ)單元通過所述氣體導(dǎo)管與所述氣體積流量計(jì)連通，所述氣體積流量計(jì)通過所述氣體導(dǎo)管與所述單向閥連通，所述單向閥通過所述氣體導(dǎo)管與所述水蒸氣混合裝置連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述水蒸氣混合裝置包括密閉的裝水容器、恒溫水槽及氣體導(dǎo)管，所述密閉的裝水容器設(shè)有進(jìn)口和出口，所述反應(yīng)氣通過所述氣體導(dǎo)管且經(jīng)所述密閉的裝水容器的所述進(jìn)口進(jìn)入所述密閉的裝水容器中，所述密閉的裝水容器的出口經(jīng)所述氣體導(dǎo)管與所述光反應(yīng)裝置連通，所述密閉的裝水容器放置于所述恒溫水槽中。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述光反應(yīng)裝置包括反應(yīng)器、催化劑放置區(qū)、恒溫水槽、氣體導(dǎo)管及光源，所述反應(yīng)器設(shè)有進(jìn)口和出口，所述催化劑放置區(qū)設(shè)于所述反應(yīng)器的內(nèi)部，所述光源設(shè)于所述反應(yīng)器的垂直上方，所述密閉的裝水容器的出口經(jīng)所述氣體導(dǎo)管與所述反應(yīng)器的所述進(jìn)口連通，所述反應(yīng)氣光催化轉(zhuǎn)化后的所述產(chǎn)物經(jīng)所述反應(yīng)器的所述出口和所述氣體導(dǎo)管與所述反應(yīng)產(chǎn)物檢測(cè)裝置連通，所述反應(yīng)器放置于所述恒溫水槽中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述催化劑放置區(qū)部分表面或全部表面設(shè)有催化劑涂層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述反應(yīng)產(chǎn)物檢測(cè)裝置包括氣相色譜。

8.一種氣相光反應(yīng)檢測(cè)方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的甲烷氣相光反應(yīng)檢測(cè)裝置，包括如下步驟：

1)將反應(yīng)氣通入所述水蒸氣混合裝置中，使所述反應(yīng)氣與水蒸氣混合，得到混合氣；

2)將所述混合氣通入所述光反應(yīng)裝置中，在光照和催化劑的條件下對(duì)所述混合氣進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化，得到催化轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物；

3)將所述產(chǎn)物通入所述反應(yīng)產(chǎn)物檢測(cè)裝置中，對(duì)所述產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣相光反應(yīng)檢測(cè)方法，其特征在于，還包括如下技術(shù)特征中的至少一項(xiàng)：

1)步驟1)中，所述反應(yīng)氣包括二氧化碳或甲烷；

2)步驟1)中，所述反應(yīng)氣的體積濃度介于95.0％-100％之間；

3)步驟1)中，所述反應(yīng)氣的的流速介于0.1mL/min-200mL/min之間；

4)步驟1)中，所述水蒸氣混合裝置中的水的溫度介于10℃-90℃之間；

5)步驟1)中，所述水放置于所述密閉的裝水容器中，所述密閉的裝水容器放置于所述恒溫水槽中，所述恒溫水槽的溫度介于10℃-90℃之間；

6)步驟2)中，所述光照的光源包括氙燈光源、太陽(yáng)光光源或LED燈光源；

7)步驟2)中，所述光照的光照時(shí)間介于10min-30h之間；

8)步驟2)中，所述催化劑放置于所述催化劑放置區(qū)，所述催化劑放置區(qū)設(shè)于所述反應(yīng)器內(nèi)，所述反應(yīng)器放置于所述恒溫水槽中，所述恒溫水槽的溫度介于10℃-90℃之間。