[發(fā)明專利]一種光催化分解水反應(yīng)的高聚光系統(tǒng)及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010345175.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111545149B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭烈錦;劉茂昌;敬登偉;符文龍;薛飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J19/12
• 分類號(hào): B01J19/12;C01B3/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種光催化分解水反應(yīng)高聚光系統(tǒng)，其特征在于，包括：

光催化分解水循環(huán)子系統(tǒng)，所述光催化分解水循環(huán)子系統(tǒng)包括光催化分解水反應(yīng)器（1）、聚光光源（2）、氣液分離裝置（4）和反應(yīng)液集中器（10）；所述光催化分解水反應(yīng)器（1）包括上層的迎光板（103）、中層的反應(yīng)板（107）和下層的冷卻板（109）；所述冷卻板（109）和反應(yīng)板（107）之間設(shè)置有薄膜狀光催化劑；所述聚光光源（2）設(shè)置在所述光催化分解水反應(yīng)器（1）的迎光板（103）上方；所述光催化分解水反應(yīng)器（1）的反應(yīng)板（107）、氣液分離裝置（4）和反應(yīng)液集中器（10）的液體管路依次連接形成水循環(huán)回路；氣液分離裝置（4）具有氣體出口；

所述冷卻板（109）中心區(qū)域設(shè)有凸臺(tái)（108）用于固定樣品，冷卻板（109）為不銹鋼材質(zhì)，冷卻板（109）內(nèi)部有微通道；

還包括冷卻循環(huán)子系統(tǒng)，所述冷卻循環(huán)子系統(tǒng)包括離心泵（13）和冷卻液緩沖器（15）；所述冷卻板（109）、冷卻液緩沖器（15）和離心泵（13）的液體管路依次連接形成冷卻液循環(huán)回路；

所述聚光光源（2）最高具有200個(gè)太陽(yáng)光亮常數(shù)；

所述反應(yīng)板（107）為聚四氟乙烯材質(zhì)，反應(yīng)板（107）上表面設(shè)置有反應(yīng)池（104）；并在對(duì)側(cè)設(shè)有循環(huán)水口（106）和溫度探針口（105）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化分解水反應(yīng)高聚光系統(tǒng)，其特征在于，還包括產(chǎn)物檢測(cè)子系統(tǒng)，所述產(chǎn)物檢測(cè)子系統(tǒng)包括真空泵（6）和氣相色譜儀（7），所述氣液分離裝置（4）的氣體出口由真空泵（6）將氣體產(chǎn)物注射進(jìn)入氣相色譜儀（7）中進(jìn)行檢測(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化分解水反應(yīng)高聚光系統(tǒng)，其特征在于，所述氣液分離裝置（4）由第一恒流泵（9）將多余的液體泵入反應(yīng)液集中器（10）中；所述反應(yīng)液集中器（10）由第二恒流泵（12）將液體注入反應(yīng)器（1）的反應(yīng)板（107）中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化分解水反應(yīng)高聚光系統(tǒng)，其特征在于，所述迎光板（103）為不銹鋼材質(zhì)，表面具有隔熱涂層（101），并在中心區(qū)域設(shè)置有透光窗（102），透光窗（102）由石英玻璃覆蓋。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化分解水反應(yīng)高聚光系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)內(nèi)流通液體的管道均為橡膠軟管，流通氣體的管道均為硬質(zhì)塑料管。

6.權(quán)利要求1所述的光催化分解水反應(yīng)高聚光系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

將反應(yīng)液集中器（10）中的反應(yīng)液通入反應(yīng)器（1）的反應(yīng)板（107）中；打開(kāi)聚光光源（2），調(diào)整合適的光強(qiáng)，進(jìn)行光催化反應(yīng)；

根據(jù)氣液分離裝置（4）和反應(yīng)液集中器（10）中液面的變化，適時(shí)將多余的液體抽回反應(yīng)液集中器（10）中。