[实用新型]一种用于纳米材料反应的真空光催化反应装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种光催化反应装置，特别是一种用于纳米材料反应的真空光催化反应装置。

【背景技术】

光催化反应作为一种绿色、高效的解决能源危机和环境污染问题的有效方法受到越来越多的工业化国家和学者的重视，但是，光催化反应却存在载流子复合过快的缺点，为了缩小该缺点引起的催化效率下降的问题，研究者们想出各种方法，如离子掺杂、半导体复合等，但大多数关注的是材料本身，而对反应条件和装置关注较少，事实上，现有市场上的光催化反应装置较多，但大多数存在以下不足：反应只能在常压下进行，不能在真空下进行；现有装置大体分为两类，一类是反应器跟灯源(含冷却部分)合为一体，另一类是反应器跟灯源各自独立，没有任何联系。前者拆卸和清洗不太方便，造价相对较高；后者反应器跟恒温装置不能有效接触，待催化液体的温度基本不能有效控制。

【实用新型内容】

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于纳米材料反应的真空光催化反应装置，该装置具有成本低，冷却速度快，可以提供负压反应环境，压力可调，适用于各种光催化反应。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于纳米材料反应的真空光催化反应装置，包括用于避光的箱体，箱体内设置有用于盛装反应液的密闭的反应器，反应器上密封连接有冷却器，冷却器的冷却水进口和冷却水出口均延伸至箱体的外部，冷却器的下端伸入反应器的内腔并能够浸入反应液中，上端处于反应器的外部，冷却器的内腔设有灯源，灯源的外部罩有滤光片；反应器上连接有用于对反应器的内腔进行抽真空的真空泵。

所述箱体中还设有用于对反应器中反应液进行搅拌的磁力搅拌器，搅拌器设置在反应器的底部。

所述去真空泵与反应器之间设有用于缓冲的真空缓冲罐，真空缓冲罐与反应器之间设置有抽气阀。

所述反应器上还设有排气管，排气管与反应器的接口设置在反应器的上部并处于反应液液面以上，排气管延伸至箱体的外部，排气管上设置有排气阀。

所述反应器上设置有加料口和料液出口，加料口设置在反应器的上部，料液出口设置在反应器的底部，加料口和料液出口处均设有开关阀门，加料口和料液出口均延伸至箱体的外部。

所述冷却器的冷却水进口处设有用于控制进水的电磁阀，反应器内设有用于测量反应液的温度的温度传感器，温度传感器上连接有微电脑控制中心，微电脑控制中心与冷却水进口处的电磁阀相连，微电脑控制中心还连接有-LED温度显示器。

所述反应器和冷却器之间的接触面为磨口玻璃，且反应器通过橡胶密封圈与冷却器密封连接，使得反应器和冷却器之间可随便拆卸。

所述反应器上还设有安全阀和用于测量反应器内真空度的真空表。

所述箱体上还设有用于将箱体内部热气进行排出的散热风扇。

所述箱体外部黑色，内部为银白色，材质镀锌钢板。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的用于纳米材料反应的真空光催化反应装置将反应器放置在避光的箱体内，反应器上密封连接有用于对反应液进行冷却的冷却器，冷却器的内腔设有用于光催化的灯源，灯源的外部罩有滤光片，反应器上连接有用于对反应器的内腔进行抽真空的真空泵，因此，使得光催化反应能够在负压条件下反应环境、能够有效降低反应液体的温度，可适用于各种光催化反应，而且该装置结构简单，具有成本低，冷却速度快，可以提供负压反应环境，压力可调的特点。

进一步的，通过在反应器的底部设置磁力搅拌器能够使反应液成分更加均匀，加快反应速率。

进一步的，真空泵与反应器之间设有用于缓冲的真空缓冲罐，真空缓冲罐能够保证反应器中的气压稳定，真空缓冲罐与反应器之间设置有抽气阀，通过控制抽气阀开度能够随时控制反应器中的负压，保证正常反应和操作的安全。

进一步的，反应器上还设有排气管，排气管与反应器的接口设置在反应器的上部并处于反应液液面以上，排气管延伸至箱体的外部，排气管上设置有排气阀，在反应结束或不需要继续使用装置时，通过排气阀和排气管能够使对反应器进行快速泄压，提高了设备的安全性。

进一步的，反应器上设置有加料口和料液出口，因此使得反应器能够连续进行反应，提高了反应效率，节省了成本，加料口和料液出口处均设有开关阀门，开关阀门既能够保证反应器密封，控制加料以及放料，操作方便。