[发明专利]一种二氧化碳催化还原反应装置

权利要求书

1.一种二氧化碳催化还原反应装置，其特征在于，所述二氧化碳催化还原反应装置包括：

光催化反应器、设置于所述光催化反应器内的电催化反应器以及设置于所述光催化反应器外的电化学工作站和光源灯；所述光催化反应器侧壁设有光照窗口；所述光照窗口与所述光源灯的出光口对应设置；所述电催化反应器侧壁上嵌有钛片，所述钛片与所述光照窗口对应设置；所述电催化反应器内设有与所述电化学工作站相连的三电极；其中，所述钛片包括位于所述电催化反应器与所述光催化反应器之间的外侧面以及位于所述电催化反应器的内部的内侧面，所述钛片的外侧面经过处理形成钛氧化物光照催化复合材料，所述钛片的内侧面为光滑平整钛片结构；所述外侧面的结构为整齐竖立管状阵列结构；

所述电催化反应器包括一个壳体和嵌在所述壳体上的钛片；所述壳体和钛片形成封闭的电催化反应器；所述壳体的内部充满惰性电解质溶液；

所述三电极包括工作电极、对电极和参比电极，所述工作电极、对电极和参比电极分别通过导线与所述电化学工作站连接；其中，所述工作电极为所述电催化反应器侧壁上的钛片，所述对电极为铂片，所述参比电极为饱和Ag/AgCl电极。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳催化还原反应装置，其特征在于，所述光催化反应器上端设有密封盖；所述密封盖上设有进气孔、出气孔和取样孔；其中，所述取样孔用橡皮塞密封。

3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳催化还原反应装置，其特征在于，所述二氧化碳催化还原反应装置还包括二氧化碳气瓶、加热套、锥形瓶以及显示器；其中，所述二氧化碳气瓶通过第一导气管与所述加热套的进气口连接，用于为所述加热套提供二氧化碳气体；所述加热套的出气口通过第二导气管与所述密封盖上的进气孔连接，用于为所述光催化反应器提供二氧化碳气体和水蒸气；所述锥形瓶通过第三导气管与所述密封盖上的的出气孔连接，用于判断二氧化碳气体出气气流是否稳定；所述显示器与所述电化学工作站连接，用于实时显示二氧化碳催化还原反应过程。

4.根据权利要求2所述的一种二氧化碳催化还原反应装置，其特征在于，所述装置还包括针管和色谱仪；所述针管用于将所述针管插入所述密封盖上的取样口，抽取所述光催化反应器的反应气体，并将所述反应气体加入到所述色谱仪中；所述色谱仪，用于鉴定二氧化碳催化还原反应后的还原产物。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳催化还原反应装置，其特征在于，所述光源灯为可调节波长长度的紫外灯。

6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳催化还原反应装置，其特征在于，通过更换所述光源灯的滤光片确定所需光源的入射波长，通过调整所述光源灯和所述光催化反应器的距离确定所需的光源强度。

7.根据权利要求1所述的一种二氧化碳催化还原反应装置，其特征在于，所述钛片的外侧面为所述光催化反应器的气固界面和光照面；所述钛片的内侧面为所述电催化反应器的工作电极和液固界面。