[发明专利]一种光催化产氢体系及制备氢气的方法

权利要求书

1.一种光催化产氢体系，其特征在于：包括

支架；

反应腔，反应腔设置在支架上，反应腔内通入有催化剂和水；反应腔上设有第一管道，第一管道用于将反应腔内的气体排出；反应腔内设置有搅拌机构；

光源，光源安装在支架上，用于催化反应腔内的化学反应；

收集腔，收集腔设置在支架上，收集腔上设置有第二管道，第二管道与收集腔相连通，且第二管道和第一管道通过密封组件密封连接；

分离腔，分离腔设置在支架上，且与收集腔相连通，用于将收集腔中的氢气和氧气相分离。

2.根据权利要求1所述的一种光催化产氢体系，其特征在于：

密封组件包括外套管和紧固件；第二管道和第一管道均为竖直设置，且第二管道位于第一管道的上方，第二管道可转动地设置；第一管道和第二管道螺纹连接；外套管可转动地套装在第二管道上且可上下滑动地套装在第一管道上；紧固件连接外套管和第二管道，用于在第一管道和第二管道密封连接后防止第一管道相对于第二管道向上移动。

3.根据权利要求2所述的一种光催化产氢体系，其特征在于：

紧固件包括转动轮、紧固杆、上摩擦盘和下摩擦盘；外套管的外周壁上设有止动凸台；紧固杆水平设置，一端与止动凸台的上表面相接触；转动轮与紧固杆相互垂直且与紧固杆的另一端相连接，转动轮用于在转动时使紧固杆对止动凸台有向下的推力；上摩擦盘固套在第二管道的上，且下表面为摩擦面；下摩擦盘可上下滑动地套装在第一管道上；转动轮位于上摩擦盘和下摩擦盘之间，且分别与上摩擦盘和下摩擦盘摩擦接触。

4.根据权利要求3所述的一种光催化产氢体系，其特征在于：

止动凸台包括多个上升斜面和多个下降斜面；多个上升斜面和多个下降斜面沿外套管周向交替设置；每个上升斜面的下端与一个相邻的下降斜面相连通；初始状态紧固杆的一端与上升斜面相接触。

5.根据权利要求2所述的一种光催化产氢体系，其特征在于：

紧固组件还包括支撑环；支撑环与上摩擦盘同轴设置，支撑环可转动地设置在上摩擦盘和下摩擦盘之间；转动轮轴心处设置有支撑杆，支撑杆的一端可转动地与支撑环相连接。

6.根据权利要求5所述的一种光催化产氢体系，其特征在于：

支撑杆呈伸缩杆状，用于带动转动轮沿下摩擦盘径向方向移动；紧固杆呈弹性伸缩杆状。

7.根据权利要求6所述的一种光催化产氢体系，其特征在于：

转动轮的周壁上均布有多个转轴；转轴的轴线与转动轮的轴线相互垂直；每个转轴上可转动地设置有一个滚珠，滚珠分别与上摩擦盘和下摩擦盘摩擦接触。

8.根据权利要求1所述的一种光催化产氢体系，其特征在于：

第二管道内设有内套管；内套管竖直设置，可沿第二管道轴方向滑动地插装在第二管道内；内套管下端向下延伸出第二管道，内套管的外周壁上设有螺旋凸起；内套管和与第一管道螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的一种光催化产氢体系，其特征在于：

第二管道和内套管之间设置单向组件，单向组件使内套管沿第二管道轴向方向向上滑动。

10.一种制备氢气的方法，其特征在于：采用权利要求1至9中任意一项所述的一种光催化产氢体系，其具体步骤如下：

S1:将反应腔内通入水和催化剂，并将反应腔的第一管道和收集腔的第二管道通过密封组件相连接；

S2:打开光源和搅拌机构，光线进入反应腔内使催化剂和水发生制氢反应，搅拌机构不断的对反应腔内进行搅拌，以提高反应速率；

S3:收集腔通过第一管道和第二管道对反应腔内产生的氢气和氧气进行收集；

S4:分离腔将收集腔中的氢气和氧气的混合气体进行分离，并将氢气进行收集。