一种光催化反应器

1.本实用新型涉及光催化技术领域，具体涉及一种光催化反应器。


背景技术：

2.半导体光催化技术因其绿色、高效且用途广而受到众多学者及企业的关注，并取得了丰硕的研究成果。目前，在光催化领域，随着研究的不断深入，光强、温度等影响光催化效率的两大因素逐渐被学者们所重视。因此，需要有一种物美价廉的光催化反应器用于研究上述两大因素对光催化的影响。目前对于光从顶部入射来说，市场上已有相关反应器产品，但其设计相当复杂，成本高昂且使用过程中，升温后石英盖容易冷凝液体，对光入射造成严重影响。
3.底部入射光时，为了实现控温的目的，常见的就是在光催化反应器外再加一层，直接做成双壳层，用于通水或油等进行加热或冷却用于反应控温。但实际使用过程中，低温时空气中的水会冷凝到反应器的外壳层上并顺着底部滴下。如果模拟光源从底部入射，就会直接滴到光源上，会造成光源镜头的污染使得光强发生变化影响反应。若水滴到光源的电器部分，还会造成安全隐患。因此，低温时进行相关实验时，常需不停的擦拭冷凝水，使用非常不便。为了解决这一问题，最佳办法就是在手套箱中进行相关测试，这样就可以彻底避免空气中水蒸气的冷凝问题，但手套箱本身成本比较高，且操作相当不便。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种光催化反应器，以解决上述背景技术中存在的低温下冷凝水滴到光源控制系统出现安全隐患以及过于频繁擦拭反应器的冷凝水而带来实验上的不便的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种光催化反应器，包括内壳层和外壳层，所述内壳层的上部为圆柱体，下部为球体；所述外壳层的上部为圆柱体，下部为半球体；所述内壳层部分内嵌于所述外壳层中，所述外壳层的顶面和底面分别与所述内壳层相连接形成中空的通道；所述外壳层的底面四周设置有集液凹槽，所述外壳层的下部半球体右侧设置有进液口，所述外壳层的上部圆柱体左上侧位置设置有出液口，所述集液凹槽的左侧设置有集液排出口。
7.优选的，所述内壳层与所述外壳层为一体注塑而成。
8.优选的，所述内壳层上部圆柱体与所述外壳层上部圆柱体同心设置，所述内壳层下部球体与所述外壳层下部半球体同心设置。
9.优选的，所述内壳层上部圆柱体的横截面直径小于所述外壳层上部圆柱体的横截面直径，所述内壳层下部球体的直径小于所述外壳层下部半球体的直径。
10.优选的，所述外壳层上部圆柱体的顶面低于所述内壳层上部圆柱体的顶面。
11.优选的，所述外壳层的底面位于所述内壳层下部球体一半高度的位置。
12.优选的，所述出液口的位置高于所述进液口的位置，所述进液口位于所述集液凹
槽之上。
13.优选的，所述集液凹槽底部与所述外壳层底部高度相同。
14.优选的，所述催化反应器材质为石英或高硼玻璃。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型在实现控温不影响研究光催化反应的前提下，一方面能增加了光的入射面积(半球时入射面积为2πr2，平面入射为πr2)，从而能增加光的有效利用率；另一方面还解决了低温下冷凝水滴下后污染光源镜头甚至是滴到光源控制系统而造成安全事故的隐患的问题，也避免了低温时过于频繁的擦拭反应器的冷凝水而带来实验上的不便。此外，该装置结构非常简易、适用性强、效果亦十分显著、光能利用率高、成本低廉。
附图说明
17.图1是本实用新型光催化反应器的正面剖视图；
18.图2是本实用新型光催化反应器的俯视图；
19.图中：1、内壳层；2、外壳层；3、出液口；4、进液口；5、集液凹槽；6、集液排出口。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.实施例1
22.参阅图1和图2，本实用新型提供一种光催化反应器，包括内壳层1和外壳层2，其中，所述内壳层1的上部为圆柱体，下部为球体；所述外壳层2的上部为圆柱体，下部为半球体；所述内壳层1部分内嵌于所述外壳层2中，所述外壳层2的顶面和底面分别与所述内壳层1相连接形成中空的通道；所述外壳层2的底面四周设置有集液凹槽5，所述外壳层2下部半球体的右侧设置有进液口4，所述外壳层2上部圆柱体的左上侧位置设置有出液口3，所述集液凹槽5的左侧设置有集液排出口6。
23.在本实施例中，所述内壳层1与所述外壳层2为一体注塑而成。
24.在本实施例中，所述内壳层1上部圆柱体与所述外壳层2上部圆柱体同心设置，所述内壳层1下部球体与所述外壳层2下部半球体同心设置。
25.在本实施例中，所述内壳层1上部圆柱体的横截面直径小于所述外壳层2上部圆柱体的横截面直径，所述内壳层1下部球体的直径小于所述外壳层2下部半球体的直径。
26.在本实施例中，所述外壳层2上部圆柱体的顶面低于所述内壳层1上部圆柱体的顶面。
27.在本实施例中，所述外壳层2的底面位于所述内壳层1下部球体一半高度的位置。
28.在本实施例中，所述出液口的位置3高于所述进液口4的位置，所述进液口4位于所述集液凹槽5之上。
29.在本实施例中，所述集液凹槽5底部与所述外壳层2底部高度相同。
30.在本实施例中，所述催化反应器材质为石英或高硼玻璃。
31.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而
且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。


技术特征：
1.一种光催化反应器，包括内壳层(1)和外壳层(2)，其特征在于：所述内壳层(1)的上部为圆柱体，下部为球体；所述外壳层(2)的上部为圆柱体，下部为半球体；所述内壳层(1)部分内嵌于所述外壳层(2)中，所述外壳层(2)的顶面和底面分别与所述内壳层(1)相连接形成中空的通道；所述外壳层(2)的底面四周设置有集液凹槽(5)，所述外壳层(2)的下部半球体右侧设置有进液口(4)，所述外壳层(2)的上部圆柱体左上侧位置设置有出液口(3)，所述集液凹槽(5)的左侧设置有集液排出口(6)。2.根据权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于：所述内壳层(1)与所述外壳层(2)为一体注塑而成。3.根据权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于：所述内壳层(1)上部圆柱体与所述外壳层(2)上部圆柱体同心设置，所述内壳层(1)下部球体与所述外壳层(2)下部半球体同心设置。4.根据权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于：所述内壳层(1)上部圆柱体的横截面直径小于所述外壳层(2)上部圆柱体的横截面直径，所述内壳层(1)下部球体的直径小于所述外壳层(2)下部半球体的直径。5.根据权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于：所述外壳层(2)上部圆柱体的顶面低于所述内壳层(1)上部圆柱体的顶面。6.根据权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于：所述外壳层(2)的底面位于所述内壳层(1)下部球体一半高度的位置。7.根据权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于：所述出液口(3)的位置高于所述进液口(4)的位置，所述进液口(4)位于所述集液凹槽(5)之上。8.根据权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于：所述集液凹槽(5)底部与所述外壳层(2)底部高度相同。9.根据权利要求1所述的一种光催化反应器，其特征在于：所述催化反应器材质为石英或高硼玻璃。

技术总结
本实用新型公开了一种光催化反应器，包括内壳层和外壳层，所述内壳层的上部为圆柱体，下部为球体；所述外壳层的上部为圆柱体，下部为半球体；所述内壳层部分内嵌于所述外壳层中，所述外壳层的顶面和底面分别与所述内壳层相连接形成中空的通道；所述外壳层的底面四周设置有集液凹槽，所述外壳层的下部半球体右侧设置有进液口，所述外壳层的上部圆柱体左上侧位置设置有出液口，所述集液凹槽的左侧设置有集液排出口。本实用新型通过在外壳层底部安装集液凹槽收集冷凝水，然后通过集液排出口将冷凝水排出，有效解决了低温下冷凝水滴到光源控制系统造成安全隐患的问题，同时也避免了过于频繁的擦拭反应器的冷凝水而带来实验上的不便。便。便。


技术研发人员：陈加藏 向后奎
受保护的技术使用者：中国科学院山西煤炭化学研究所
技术研发日：2020.11.30
技术公布日：2021/9/17