本实用新型涉及一种光催化实验装置,具体是一种用于纳米半导体催化剂的光催化简易装置。
背景技术:
光催化实验主要是通过对比实验的方式来验证一些材料的光催化性质,对于光照的条件要求比较高,不同的催化剂所需光源,光照时间及光照功率等等信息都有可能是不同的,光催化实验装置为反应过程提供合适的光照条件,以便实验的进行。
现有的市场上购买的光催化装置存在有以下缺点:
1、做工系统复杂,价格比较昂贵;
2、光源多是条形管状,固定在催化装置内,很难根据实验需要更换其它光源(例如更换不同波长的光源,紫外光、可见光等);也有球状光源的催化装置,同样存在该问题;
3、现有的光催化装置可以起到冷却作用,但一般不与装有的待催化液体的烧杯直接接触,不能很好地将待催化液体的温度降得较低。实验中发现,纳米半导体催化剂在低温下具有较好的吸附作用,而纳米光吸附在有机分子表面是光催化的前置步骤,实验中已经证实,吸附能力强的纳米半导体催化剂具有更优异的光催化性能,因此现有光催化装置不能很好的发挥出纳米半导体催化剂的光催化性能;
4、有些光催化装置装有待降解的有机溶液常常需要封闭在玻璃管中,在光催化过程中,取样不方便。
技术实现要素:
针对上述现有技术存在的问题,本实用新型提供一种用于纳米半导体催化剂的光催化简易装置,成本低,冷却速度快,光源功率调节方便,可以降解不同有机物。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种用于纳米半导体催化剂的光催化简易装置,包括箱体、光源、磁力搅拌器和调节杆;所述箱体顶部开有调节孔,箱体侧部开有穿线孔;所述磁力搅拌器安装在箱体内,用于放置反应容器;所述光源位于磁力搅拌器上方,与调节杆连接;所述调节杆通过调节孔伸出箱体外部,调节杆上设有刻度线,通过调节杆调节光源与反应容器的距离。
本实用新型进一步的,所述箱体侧部设有换气口,换气口上安装换气扇。
本实用新型进一步的,所述换气口上安装有透气栅网,换气口配有盖子。
本实用新型进一步的,所述磁力搅拌器上可拆卸的连接一冷却装置,用于放置反应容器。
本实用新型进一步的,所述磁力搅拌器有温度显示器。
本实用新型进一步的,所述箱体内部或外部上方安装有稳压器。
本实用新型进一步的,所述调节杆为一伸缩杆。
本实用新型进一步的,所述箱体为黑色。
本实用新型进一步的,所述调节孔和穿线孔处设有滑动挡片,可调节孔的大小。
与现有技术相比本实用新型具有以下优点:1、价格便宜,一套装置,一千多元即可组装完成(现有催化装置往往需要一万以上甚至更多)。
2、形式灵活。磁力搅拌器、光源、冷却装置可以随意拆卸。在催化装置的箱子侧壁留有小孔,可以更换磁力搅拌器。在箱子顶部开有小孔,可以根据实际需要,更换电源。如管状光源、球状光源、可见光源、紫外光源、或大功率光源、小功率光源。
3、冷却速度快。在磁力搅拌器上加可拆卸的冷却装置。冬天或光催化反应时间短,可以不加冷却大塑料烧杯。夏天或光催化时间长,可以加上冷却烧杯,烧杯内加冰水混合物,装有待催化液体的烧杯和冰水混合物直接接触,冷却速度很快。市场上的冷却装置不与反应容器接触,冷却效果不佳。
4、取样方便。本实用新型可以采用烧杯等敞口的反应容器。
5、可以降解不同有机物。适用多种半导体催化剂。如TiO2催化剂需要紫外光源,就选用紫外光源。Cu2O、Ag3PO4需要可见光源,则可选用可见光源。
6、光催化装置功率可调。有两种方法:一、更换不同功率的光源。二、同一个光源,可以通过调节杆调节光源离待降解的液面的距离来实现,光功率可以用光功率计进行测量。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图中:1、箱体,2、光源,3、盖子,4、换气口,5、反应容器,6、冷却装置,7、磁力搅拌器,8、穿线孔,9、稳压器,10、调节杆,11、调节孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,本实用新型用于纳米半导体催化剂的光催化简易装置,包括箱体1、光源2、磁力搅拌器7和调节杆10;箱体1顶部开有调节孔11,箱体1侧部开有穿线孔8;磁力搅拌器7安装在箱体1内,用于放置反应容器5;光源2位于磁力搅拌器7上方,与调节杆10连接;调节杆10通过调节孔11伸出箱体1外部,调节杆10上设有刻度线,通过调节杆10调节光源与反应容器5的距离。在箱体1顶部开有调节孔11可用于更换电源,紫外光源、可见光、球状光源、管状光源等。采用调节杆10可以调节光源与液面的距离,调节光强度,可以调节光催化的功率。而且调节杆上有刻度,可以读出光源距离箱子顶部的距离。
这里反应容器5只需要采用烧杯,烧杯敞口比现有光催化装置采用的封闭玻璃管取样更方便,实验时,首先,选择好适当的光源,光源功率可以通过更换不同功率的光源或者,同一个光源,可以通过调节杆调节光源离待降解的液面的距离来实现,这里调节杆10可以为普通带刻度的杆,或者伸缩杆,通过手动控制或电控均可。光功率可以用光功率计进行测量。烧杯内放置待降解的有机溶液,烧杯放置在磁力搅拌器7上,将催化剂加入烧杯内,启动磁力搅拌器7对杯内溶液进行搅拌,关闭箱体1进行光催化反应。
在上述结构基础上本实用新型在箱体1侧部设有换气口4,换气口4上安装换气扇,且换气口4上安装有透气栅网,换气口4配有盖子3。加装换气口4,以便于将反应产生的气体,及时的排出,由于反应初期需要在黑暗的环境中进行,因而配有盖子3。本实用新型在箱体磁力搅拌器7上可拆卸的连接一冷却装置6,用于放置反应容器5。在磁力搅拌器上加可拆卸的冷却装置。冬天或光催化反应时间短,可以不加冷却大塑料烧杯。夏天或光催化时间长,可以加上冷却烧杯,烧杯内加冰水混合物,装有待催化液体的烧杯和冰水混合物直接接触,冷却速度很快。市场上的冷却装置不与反应容器接触,冷却效果不佳。本实用新型磁力搅拌器7有温度显示器,可以显示反应液体的温度,以便更好的掌握反应情况。本实用新型稳压器9可以安装在箱体1内部或外部上方当然优选安装在外部上方,避免占用箱体内空间。
此外,由于反应初期需要在黑暗的环境中进行,箱体1优选为黑色,调节孔11和穿线孔8处设有滑动挡片,可调节孔的大小,以尽量减少外部光源进入反应装置内。
当然,上述实施例仅是本实用新型的优选方案,具体并不局限于此,在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整,从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多,这里就不再一一举例说明。