專利名稱：一種新型光催化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型光催化反應(yīng)器，屬于光催化反應(yīng)器的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室所用的光催化反應(yīng)器主要有聚光式和非聚光式兩類。聚光式光催化反應(yīng)器以人工光源作為光源，光源位于該反應(yīng)器的中央，光源的四周套裝有環(huán)狀反應(yīng)室。這種光催化反應(yīng)器光催化效率高，但光利用率不高，環(huán)狀反應(yīng)室的密閉性能不好。非聚光式光催化反應(yīng)器的光源可以是人工的光源，也可以是天然的日光，光源的光線以垂直或近乎垂直于反應(yīng)面的方式照射反應(yīng)面。這種光催化反應(yīng)器的缺點(diǎn)是反應(yīng)面的光照強(qiáng)度不均勻，光催化反應(yīng)不均勻，光催化效率不高，光利用率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型光催化反應(yīng)器，該反應(yīng)器不僅光照強(qiáng)度均勻、密閉性能好，而且光的利用率高，適于在其內(nèi)進(jìn)行以液體為介質(zhì)的間歇式的光催化反應(yīng)。
本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是所述的光催化反應(yīng)器包含紫外燈管、石英管、燈座、玻璃容器，石英管與紫外燈管以它們的中心軸重合的方式固定在一起，燈座固定在紫外燈管的位于石英管外的一端，燈座、紫外燈管和石英管組成光源系統(tǒng)，在玻璃容器的頂面的中心處開(kāi)有光源系統(tǒng)插口，光源系統(tǒng)插在光源系統(tǒng)插口內(nèi)，其特征在于，玻璃容器的底面和側(cè)面含有空心夾層，玻璃容器的頂面上制有冷凝管插口和通氣口，玻璃容器的頂部和底部的側(cè)面上分別制有冷凝水入口和冷凝水出口，石英管的頂端與光源系統(tǒng)插口的接合處和光源系統(tǒng)插口的內(nèi)壁上制有磨口，石英管的外壁與玻璃容器的內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成環(huán)狀反應(yīng)室，玻璃容器側(cè)面的外壁上包裹有一層鋁箔。工作時(shí)，所述的光催化反應(yīng)器置于磁力攪拌機(jī)之上，將一個(gè)磁性攪拌子投入玻璃容器，將催化劑和反應(yīng)溶液的懸浮液倒入玻璃容器，再將光源系統(tǒng)插入光源系統(tǒng)插口，點(diǎn)亮紫外燈。反應(yīng)溶液在催化劑催化和紫外燈管照射下，在石英管和玻璃容器之間的環(huán)狀反應(yīng)室內(nèi)進(jìn)行光催化反應(yīng)。磁力攪拌機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌子在反應(yīng)溶液中翻滾，起到對(duì)反應(yīng)溶液進(jìn)行混合攪拌的作用。在本實(shí)用新型的光催化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行光催化反應(yīng)時(shí)，光照強(qiáng)度均勻，反應(yīng)溶液混合均勻，光催化反應(yīng)均勻。玻璃容器側(cè)面的外壁上包裹有一層鋁箔，光可以在環(huán)狀反應(yīng)室里多次反射，有助于提高光利用率。玻璃容器的底面和側(cè)面含有空心夾層，冷凝水通過(guò)冷凝水入口進(jìn)入空心夾層，再通過(guò)冷凝水出口流出空心夾層，確保光催化反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，玻璃容器的下半段的直徑小于玻璃容器的上半段的直徑。
本實(shí)用新型的有益效果是在本實(shí)用新型的光催化反應(yīng)器中進(jìn)行光催化反應(yīng)時(shí)，光照強(qiáng)度均勻、光利用率高；光、固、液密切接觸，傳質(zhì)速率增加；同時(shí)由于光照面積與反應(yīng)液的體積的比值較大，光催化反應(yīng)速率較快；光源系統(tǒng)插口含磨口，環(huán)狀反應(yīng)室的密閉性能好，這樣的環(huán)狀反應(yīng)室特別適于用來(lái)進(jìn)行定量分析。


圖1是背景技術(shù)的光催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1是紫外燈管，2是石英管，4是通氣口，8是磁性攪拌子，6是冷凝水入口，7是冷凝水出口，13是環(huán)狀反應(yīng)室。
圖2為本實(shí)用新型的光催化反應(yīng)器的中剖結(jié)構(gòu)示意圖，其中1是紫外燈管，2是石英管，3是冷凝管插口，4是通氣口，5是光源系統(tǒng)插口，6是冷凝水入口，7是冷凝水出口，8是磁性攪拌子，9是鋁箔，10是燈座，11是玻璃容器，12是光源系統(tǒng)，13是環(huán)狀反應(yīng)室。
具體實(shí)施方式
光催化反應(yīng)器如圖所示，在進(jìn)行光催化反應(yīng)時(shí)，可按需調(diào)整冷凝管插口3和通氣口4的關(guān)閉情況。如果反應(yīng)液是易揮發(fā)的液體，則在反應(yīng)前應(yīng)該接好冷凝管，起回流作用，反之則可以用磨口塞將冷凝管插口3封閉；如果反應(yīng)不需要氧氣，則通氣口4也可以用磨口塞將其封閉。光源系統(tǒng)插口5的內(nèi)壁和石英管在與光源系統(tǒng)插口5的接口處的外壁上有磨口，密閉性能比較好。
權(quán)利要求1.一種新型光催化反應(yīng)器，含紫外燈管(1)、石英管(2)、燈座(10)、玻璃容器(11)，石英管(2)與紫外燈管(1)以它們的中心軸重合的方式固定在一起，燈座(10)固定在紫外燈管(1)的位于石英管(2)外的一端，燈座(10)、紫外燈管(1)和石英管(2)組成光源系統(tǒng)(12)，在玻璃容器(11)的頂面的中心處開(kāi)有光源系統(tǒng)插口(5)，光源系統(tǒng)(12)插在光源系統(tǒng)插口(5)內(nèi)，其特征在于，玻璃容器(11)的底面和側(cè)面含空心夾層，玻璃容器(11)的頂面上制有冷凝管插口(3)和通氣口(4)，玻璃容器(11)的頂部和底部的側(cè)面上分別制有冷凝水入口(6)和冷凝水出口(7)，石英管(2)的頂端與光源系統(tǒng)插口(5)的接合處和光源系統(tǒng)插口(5)的內(nèi)壁上制有磨口，石英管(2)的外壁與玻璃容器(11)的內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成環(huán)狀反應(yīng)室(13)，玻璃容器(11)側(cè)面的外壁上包裹有一層鋁箔(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化反應(yīng)器，其特征在于，玻璃容器(11)的下半段的直徑小于玻璃容器(11)的上半段的直徑。
專利摘要一種新型光催化反應(yīng)器，含紫外燈管、石英管、燈座、玻璃容器，燈座、紫外燈管和石英管組成光源系統(tǒng)，在玻璃容器的頂面的中心處開(kāi)有光源系統(tǒng)插口，光源系統(tǒng)插在光源系統(tǒng)插口內(nèi)，玻璃容器的底面和側(cè)面含空心夾層，玻璃容器的頂面上制有冷凝管插口和通氣口，玻璃容器的頂部和底部的側(cè)面上分別制有冷凝水入口和冷凝水出口，石英管的頂端與光源系統(tǒng)插口的接合處和光源系統(tǒng)插口的內(nèi)壁上制有磨口，石英管的外壁與玻璃容器的內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成環(huán)狀反應(yīng)室，玻璃容器側(cè)面的外壁上包裹有一層鋁箔。有光照強(qiáng)度均勻、光利用率高、傳質(zhì)速率增加、光催化反應(yīng)速率較快和環(huán)狀反應(yīng)室的密閉性能好的有益效果。
文檔編號(hào)B01J19/12GK2714147SQ20042008165
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月3日
發(fā)明者單永奎, 賴克強(qiáng), 孔愛(ài)國(guó), 呂麗莉 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)