[發明專利]一種光催化產氫體系及制備氫氣的方法

在審

• 申請號: 202210097134.4
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114432984A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 鄭會勤
• 申請（專利權）人: 河南財政金融學院
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J19/12;B01J4/00;C01B3/04
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 郭文博

本發明涉及制備氫氣領域，具體涉及一種光催化產氫體系及制備氫氣的方法。一種光催化產氫體系，包括支架、反應腔、光源、收集腔和分離腔。反應腔設置在支架上，反應腔內通入有催化劑和水。反應腔上設有第一管道，第一管道用于將反應腔內的氣體排出，反應腔內設置有攪拌機構。光源安裝在支架上，用于催化反應腔內的化學反應。收集腔設置在支架上，收集腔上設置有第二管道，第二管道與收集腔相連通，且第二管道和第一管道通過密封組件密封連接。分離腔設置在支架上，且與收集腔相連通，用于將收集腔中的氫氣和氧氣相分離。密封組件增加了第一管道和第二管道之間的氣密性，進而防止外部氣體通過管道連接處進入收集腔影響氣體的質量。

技術領域

本發明涉及制備氫氣領域，具體涉及一種光催化產氫體系及制備氫氣的方法。

背景技術

目前能源危機愈發嚴重，對于新型能源的需求越發迫切。而氫氣，作為二次能源，具有清潔、高效、安全、可貯存、可運輸等諸多優點，已普遍被人們認為是一種最理想的新世紀無污染的綠色能源，因此受到了各國的高度重視。以光催化材料作為媒介，利用太陽能可以將水裂解為燃料電池所必須的氧和氫氣，而太陽能又是取之不盡的，所以興起了以光催化方法制氫的研究。

在光催化制氫的過程中，使用攪拌器增加反應的效率，在反應過程中會發生振動，振動作用會導致管道連接處連接螺栓或者連接零件發生松動，使管道發生漏氣，導致氫氣的流失或者空氣進入管道，影響氫氣的濃度。

發明內容

本發明提供一種光催化產氫體系，以解決現有的裝置管道氣密性較差的問題。

本發明的一種光催化產氫體系采用如下技術方案：

一種光催化產氫體系，包括支架、反應腔、光源、收集腔和分離腔；反應腔設置在支架上，反應腔內通入有催化劑和水；反應腔上設有第一管道，第一管道用于將反應腔內的氣體排出；反應腔內設置有攪拌機構；光源安裝在支架上，用于催化反應腔內的化學反應；收集腔設置在支架上，收集腔上設置有第二管道，第二管道與收集腔相連通，且第二管道和第一管道通過密封組件密封連接；分離腔設置在支架上，且與收集腔相連通，用于將收集腔中的氫氣和氧氣相分離。

進一步地，密封組件包括外套管和緊固件；第二管道和第一管道均為豎直設置，且第二管道位于第一管道的上方，第二管道可轉動地設置；第一管道和第二管道螺紋連接；外套管可轉動地套裝在第二管道上且可上下滑動地套裝在第一管道上；緊固件連接外套管和第二管道，用于在第一管道和第二管道密封連接后防止第一管道相對于第二管道向上移動。

進一步地，緊固件包括轉動輪、緊固桿、上摩擦盤和下摩擦盤；外套管的外周壁上設有止動凸臺；緊固桿水平設置，一端與止動凸臺的上表面相接觸；轉動輪與緊固桿相互垂直且與緊固桿的另一端相連接，轉動輪用于在轉動時使緊固桿對止動凸臺有向下的推力；上摩擦盤固套在第二管道的上，且下表面為摩擦面；下摩擦盤可上下滑動地套裝在第一管道上；轉動輪位于上摩擦盤和下摩擦盤之間，且分別與上摩擦盤和下摩擦盤摩擦接觸。

進一步地，止動凸臺包括多個上升斜面和多個下降斜面；多個上升斜面和多個下降斜面沿外套管周向交替設置；每個上升斜面的下端與一個相鄰的下降斜面相連通；初始狀態緊固桿的一端與上升斜面相接觸。

進一步地，緊固組件還包括支撐環；支撐環與上摩擦盤同軸設置，支撐環可轉動地設置在上摩擦盤和下摩擦盤之間；轉動輪軸心處設置有支撐桿，支撐桿的一端可轉動地與支撐環相連接。

進一步地，支撐桿呈伸縮桿狀，用于帶動轉動輪沿下摩擦盤徑向方向移動；緊固桿呈彈性伸縮桿狀。

進一步地，轉動輪的周壁上均布有多個轉軸；轉軸的軸線與轉動輪的軸線相互垂直；每個轉軸上可轉動地設置有一個滾珠，滾珠分別與上摩擦盤和下摩擦盤摩擦接觸。

進一步地，第二管道內設有內套管；內套管豎直設置，可沿第二管道軸方向滑動地插裝在第二管道內；內套管下端向下延伸出第二管道，內套管的外周壁上設有螺旋凸起；內套管和與第一管道螺紋連接。