[发明专利]光热热电催化剂信号检测系统和方法、及催化反应设备

权利要求书

1.一种光热热电催化剂信号检测系统，其特征在于，包括：

反应器，包括支撑部和密封在所述支撑部上的盖体，其中，所述盖体的纵切面为几字形，顶部设有光照玻璃窗口，侧壁设有进气口和出气口；所述支撑部为封闭式的腔体，所述支撑部的上表面设有放置催化剂的凹槽，所述腔体的内部设有降温装置，所述降温装置与水冷设备连接，用于对所述凹槽底部进行降温，进而对催化剂下表面进行降温；

光源和加热装置，所述光源位于所述反应器外部用于照射催化剂的上表面，所述加热装置位于所述反应器内部且环向布置在凹槽外周，用于加热催化剂的上表面；通过降温装置与光源和/或加热装置使催化剂上表面和下表面产生温差；

检测装置，用于检测催化剂的电信号和热信号，包括：位于所述反应器内部的检测元件，所述检测元件包括：用于检测催化剂上表面和下表面的电信号的检测元件，用于检测催化剂上表面和下表面的温度的检测元件，以及设置在加热装置上的控温热电偶。

2.根据权利要求1所述的信号检测系统，其特征在于，所述降温装置，包括：位于所述腔体内部且与水冷设备连接的循环水池，其中，所述水冷设备位于所述反应器外部，所述循环水池的进水口和水出口分别从腔体的侧壁伸出。

3.根据权利要求1所述的信号检测系统，其特征在于，所述检测元件包括：两探针，插入反应器中，分别用于检测催化剂上表面和下表面的电信号；两测温热电偶，位于所述反应器内部，分别用于检测催化剂上表面和下表面的温度。

4.根据权利要求1所述的信号检测系统，其特征在于，

所述检测装置还包括：陶瓷管，套装在所述检测元件或反应器内的电线的外部以进行绝缘处理。

5.根据权利要求1所述的信号检测系统，其特征在于，所述反应器通过不锈钢材质制备而成；所述凹槽的四周设有绝缘层；所述光照玻璃窗口通过密封圈密封在所述盖体的顶部。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的光热热电催化剂的信号检测系统的信号检测方法，其特征在于，包括：

将催化剂安装于支撑部上表面的凹槽内，安装光源和/或加热装置，安装检测装置，将所述盖体的边沿处密封在所述支撑部上；

开启降温装置，调节光源和/或加热装置，使催化剂上表面和下表面产生温差，并经所述检测装置检测，得到催化剂的热信号和电信号。

7.一种催化反应设备，其特征在于，包括：如权利要求1所述的信号检测系统，以及用于检测催化反应产物信息的检测仪器，其中，所述出气口连接出气管道，所述检测仪器通过气体采样阀与所述出气管道连通。

8.根据权利要求7所述的催化反应设备，其特征在于，

所述检测仪器为气相色谱仪；

所述设备还包括：混气室，与进气管道连通，且与所述反应器形成单相流动的气路，其中，所述进气管道与所述进气口连接，所述设备用于在气体流动条件下测试光热热电催化剂还原二氧化碳的性能。

9.根据权利要求8所述的催化反应设备，其特征在于，所述设备还包括：

氢气发生器，通过管路与所述混气室连接，且所述管路上设有质量流量计和阀门；

二氧化碳钢瓶，通过管路与所述混气室连接，且所述管路上设有质量流量计和阀门。

10.根据权利要求7-9任一项所述的催化反应设备，其特征在于，所述催化反应设备用于在预设封闭体积内测试光热热电催化剂还原二氧化碳的性能；所述设备包括：

气体收集袋，与所述进气口连通；

真空泵，与所述反应器连通；

气体循环装置，所述气体循环装置通过管路分别与进气管道和出气管道连通，其中，所述进气管道与所述进气口连接。