[发明专利]一种基于高聚光点光源的光热耦合微流道制氢反应装置

权利要求书

1.一种基于高聚光点光源的光热耦合微流道制氢反应装置，其特征在于，包括高聚光点光源(1)、气体吹扫流道(10)、固定流道基座(11)、催化剂放置台(12)以及光热反应器；其中，

该光热反应器具有中空的反应腔室，其顶部设置有高透光石英窗(3)，侧壁上开设有产物取样口(5)；气体吹扫流道(10)通过固定流道基座(11)固定在光热反应器的底部，并引入至反应腔室内；

催化剂放置台(12)为中空圆台结构，放置在反应器底封盖(8)的正中心上方，反应腔室的底部，便于将附有催化剂涂层的载体固定在上面；光热催化剂为半导体催化剂，其吸收光为紫外光部分和部分可见光，相应的波长范围在180nm-700nm以内；反应物为超纯水，海水，或携带牺牲剂的超纯水；高聚光点光源(1)与光热反应器的距离能够根据具体的实验要求进行上下调节，发射光的性质能够通过高聚光点光源(1)的主控制器调控；

工作时，高聚光点光源(1)的方向垂直向下，位于光热反应器正中央；催化剂放置台(12)放在反应腔室底部的正中心与高聚光点光源(1)的光路对齐；光热催化剂放置在催化剂放置台(12)上，反应腔室内部加入光热反应的反应物，先使用惰性气体经气体吹扫流道(10)对反应腔室进行吹扫，排除腔室及反应物里面的氧气，继而通过高聚光点光源(1)将不同波段的光聚焦到光热催化剂表面发生光热反应，产物通过产物取样口(5)收集并检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于高聚光点光源的光热耦合微流道制氢反应装置，其特征在于，光热反应器的反应腔室由自上而下设置的反应器上封盖(2)和反应器底封盖(8)，以及设置在反应器上封盖(2)和反应器底封盖(8)之间的光热反应器侧壁(7)构成，高透光石英窗(3)位于反应器上封盖(2)与光热反应器侧壁(7)之间。

3.根据权利要求2所述的一种基于高聚光点光源的光热耦合微流道制氢反应装置，其特征在于，反应器上封盖(2)和反应器底封盖(8)的周向上均开设有螺栓孔(13)，并通过穿过螺栓孔(13)的固定螺栓(6)连接在一起。

4.根据权利要求2所述的一种基于高聚光点光源的光热耦合微流道制氢反应装置，其特征在于，反应器底封盖(8)的底部还均匀设置有四个反应器底座(9)，用于支撑光热反应器。

5.根据权利要求2所述的一种基于高聚光点光源的光热耦合微流道制氢反应装置，其特征在于，产物取样口(5)镶置于光热反应器侧壁(7)内部，并且侧壁上方有微小通孔，便于将产物引出，且产物取样口(5)的位置位于光热反应器侧壁(7)的中上部分。

6.根据权利要求1所述的一种基于高聚光点光源的光热耦合微流道制氢反应装置，其特征在于，气体吹扫流道(10)镶嵌于固定流道基座(11)中间，固定流道基座(11)通过螺纹连接的方式自下而上固定在反应器底封盖(8)上，防止在气体吹扫的过程中软管脱落或者漏气现象的发生。