專利名稱：光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種光電化學(xué)池(PEC)制氫系統(tǒng)，具體地涉及ー種便攜式光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光電化學(xué)池(PEC)制氫，是將半導(dǎo)體薄膜材料作為陽極(工作電極)，以析氫活性較高的材料作為陰極組成的電化學(xué)體系。工作時(shí)，太陽光照射陽極產(chǎn)生電子空穴對，空穴在光陽極表面氧化-OH或H2O生成氧氣，電子在外加偏電壓作用下遷移至陰極還原質(zhì)子生成氫氣。在光電化學(xué)池制氫中，催化劑的催化活性是決定制氫效率的關(guān)鍵因素，除此之外， 能夠開發(fā)出一種便攜式，并且能夠在線進(jìn)行測試和控制的系統(tǒng)也尤為重要，因?yàn)橥ㄟ^在線測試數(shù)據(jù)(制氫量，偏電壓，電流)的反饋可使操作者更加直觀的了解系統(tǒng)內(nèi)部的反應(yīng)狀況，并及時(shí)獲得反應(yīng)效率和制氫量等數(shù)據(jù)，以便對系統(tǒng)做出相應(yīng)調(diào)整。在光電化學(xué)池制氫系統(tǒng)中，目前一般都是將陽極和陰極直接放置于電解質(zhì)溶液中，在外加偏壓下進(jìn)行光電化學(xué)池制氫，如文獻(xiàn)光電催化制氫研究進(jìn)展；周菊枚、_康平和朱忠志；四川化工，第8卷2005年第5期。在以往光電化學(xué)池制氫系統(tǒng)中，一般不能實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)制氫量和電流、電壓的在線測試，并且不能實(shí)現(xiàn)便攜功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種在線測試并且實(shí)現(xiàn)便攜功能的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供一種光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)器和支撐架。反應(yīng)器包 括由半導(dǎo)體薄膜材料制成的陽極；由具有析氫活性材料制成的陰極，陰極與光陽極相對設(shè)置。支撐架支撐反應(yīng)器。支撐架具有固定反應(yīng)器的邊框；垂直于邊框的平面延伸的第一支撐腿；垂直于地面的第二支撐腿；在工作狀態(tài)放置于地面上的地面支撐腿。第二支撐腿的一端與第一支撐腿樞轉(zhuǎn)地連接。第二支撐腿的另一端通過支撐插槽與第地面支撐腿之間連接。電流表、電壓表分別固定在支撐架上。在第二支撐腿中設(shè)置有流量計(jì)。本實(shí)用新型提供的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，邊框可以固定在第一支撐腿上，反應(yīng)器鑲嵌在邊框內(nèi)。本實(shí)用新型提供的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，在反應(yīng)器上可以設(shè)置有反應(yīng)器負(fù)極接線柱和反應(yīng)器正極接線柱，在邊框上設(shè)置有正極插孔和負(fù)極插孔，正極插孔和負(fù)極插孔分別地與反應(yīng)器正極接線柱和反應(yīng)器負(fù)極接線柱對應(yīng)地設(shè)置。本實(shí)用新型提供的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，在反應(yīng)器上設(shè)置有氫氣導(dǎo)流管和氧氣導(dǎo)流管，氫氣導(dǎo)流管和氧氣導(dǎo)流管通過導(dǎo)管分別地與設(shè)置在第二支撐腿中的流量計(jì)連接。本實(shí)用新型提供的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，在反應(yīng)器上還設(shè)置有電解質(zhì)導(dǎo)入□。本實(shí)用新型提供的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，第一支撐腿為ー個(gè)，第一支撐腿包括四個(gè)支點(diǎn)，第二支撐腿為兩個(gè)，地面支撐腿為ー個(gè)。本實(shí)用新型提供的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)的地面支撐腿整體為U型，地面支撐腿的兩個(gè)自由端分別地與第一支撐腿樞轉(zhuǎn)地連接。本實(shí)用新型提供的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，在支撐架上可以設(shè)置有外加直流電源的負(fù)極接線柱和正極接線柱。本實(shí)用新型提供的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，在支撐架上設(shè)置有把手。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)光電化學(xué)池制氫系統(tǒng)的電壓、電流和制氫量的在線測試，實(shí)現(xiàn)了測試儀表的集成，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)系統(tǒng)的便攜功能，給室外測試工作帶來了便利。

圖I是本實(shí)用新型中支撐架的示例的透視圖。圖2是本實(shí)用新型支撐架折疊的效果圖。圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的反應(yīng)器的示意圖。附圖標(biāo)記說明I支撐架2 邊框3正極插孔4負(fù)極插孔5 把手6第一支撐腿7 轉(zhuǎn)頭8第二支撐腿9流量計(jì)10支架插槽11地面支撐腿12電流表13電壓表14外加直流電源的負(fù)極接線柱15外加直流電源的正極接線柱16反應(yīng)器17氧氣導(dǎo)流管18氫氣導(dǎo)流管19電解質(zhì)導(dǎo)入口20反應(yīng)器正極接線柱21反應(yīng)器負(fù)極接線柱結(jié)合附圖并參照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能更好地理解本申請的進(jìn)一歩的公開、目的、優(yōu)點(diǎn)和方面，所給出的這些附圖和實(shí)施例只是為了說明的目的，而不是對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，鋁合金邊框2直接固定在第一支撐腿6上。氫氣流量計(jì)9鑲嵌在第ニ支撐腿8內(nèi)部。電流表12和電壓表13安裝在第一支撐腿6的外延框上。外加直流電源的正極接線柱15和負(fù)極接線柱14連接到電壓表13上，用來測試外加電源的偏電壓。電流表12串聯(lián)在外加電路中，用來測試系統(tǒng)電流大小。外加直流電源的負(fù)極接線柱14和外加直流電源的正極接線柱15分別地與反應(yīng)器負(fù)極接線柱21和反應(yīng)器正極接線柱20電連接起來，為反應(yīng)器提供外加偏電壓。在本實(shí)用新型的光電化學(xué)池制氫系統(tǒng)中包括便攜式支撐架I以實(shí)現(xiàn)便攜功能，使得室外測試實(shí)驗(yàn)工作更加便捷。 具體地，在折疊狀態(tài)時(shí)，將反應(yīng)器的第二支撐腿8在支撐架I的支架插槽10中拔出，同時(shí)將第二支撐腿圍繞轉(zhuǎn)頭7順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，再將地面支撐腿11圍繞下面的轉(zhuǎn)頭7逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45度，然后進(jìn)行攜帯。在使用狀態(tài)時(shí)，將反應(yīng)器16固定在支撐架I的邊框2內(nèi)，由電解質(zhì)導(dǎo)入口 19向反應(yīng)器16注入電解質(zhì)溶液。外加電源分別地與電流表12和電壓表13電連接。接線端匯集在外加直流電源的負(fù)極接線柱14和外加直流電源的正極接線柱15上，并且分別地與反應(yīng)器負(fù)極接線柱21和反應(yīng)器正接線柱20進(jìn)行電連接，向反應(yīng)器提供偏電壓。流量計(jì)9與氫氣導(dǎo)流管18連接，對制氫量進(jìn)行在線測試。盡管對本實(shí)用新型的典型實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是顯然普通技術(shù)人員可以理解，在不背離本實(shí)用新型的精神和原理的情況下可以進(jìn)行改變，其范圍在權(quán)利要求書以及其等同物中進(jìn)行了限定。
權(quán)利要求1.一種光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，包括 反應(yīng)器(16)，所述反應(yīng)器(16)包括 由半導(dǎo)體薄膜材料制成的陽極； 由具有析氫活性材料制成的陰極，陰極與陽極相對設(shè)置； 支撐架(1)，支撐架(I)支撐反應(yīng)器(16)，所述支撐架具有 固定反應(yīng)器(16)的邊框(2); 垂直于邊框(2)的平面延伸的第一支撐腿(6)； 垂直于地面的第二支撐腿(8)； 在工作狀態(tài)放置于地面上的地面支撐腿(11); 其特征在于，第二支撐腿(8)的一端與第一支撐腿(6)樞轉(zhuǎn)地連接；第二支撐腿(8)的另一端通過支撐插槽(10)與地面支撐腿(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，在支撐架(I)上的邊框⑵中還分別地固定有電流表(13)和電壓表(12)，并且在第二支撐腿⑶中設(shè)置有流量計(jì)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，邊框(2)固定在第一支撐腿(6)上，反應(yīng)器(16)鑲嵌在邊框(2)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，在反應(yīng)器(16)上設(shè)置有反應(yīng)器負(fù)極接線柱(21)和反應(yīng)器正極接線柱(20)，在邊框(2)上設(shè)置有正極插孔(3)和負(fù)極插孔(4)，正極插孔(3)和負(fù)極插孔⑷分別地與所述反應(yīng)器(16)正極接線柱(20)和反應(yīng)器負(fù)極接線柱(21)對應(yīng)地設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，在反應(yīng)器(16)上設(shè)置有氫氣導(dǎo)流管(18)和氧氣導(dǎo)流管(17)，氫氣導(dǎo)流管(18)和氧氣導(dǎo)流管(17)通過導(dǎo)管分別地與設(shè)置在第二支撐腿(8)中的流量計(jì)(9)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，在反應(yīng)器(16)上還設(shè)置有電解質(zhì)導(dǎo)入口(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，第一支撐腿(6)為ー個(gè)，第二支撐腿(8)為兩個(gè)，地面支撐腿(11)為ー個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于地面支撐腿(11)整體為U型，地面支撐腿(11)的兩個(gè)自由端分別地與第一支撐腿(6)樞轉(zhuǎn)地連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，在支撐架(I)上設(shè)置有外加直流電源的負(fù)極接線柱(14)和正極接線柱(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任何一項(xiàng)所述的光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，在支撐架上設(shè)置有把手(5)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種光電化學(xué)池制氫反應(yīng)系統(tǒng)包括反應(yīng)器和支撐架。反應(yīng)器包括由半導(dǎo)體薄膜材料制成的陽極；由具有析氫活性材料制成的陰極，陰極與陽極相對設(shè)置。支撐架支撐反應(yīng)器。支撐架具有固定反應(yīng)器的邊框；垂直于邊框的平面延伸的第一支撐腿；垂直于地面的第二支撐腿，放置于地面的地面支撐腿。第二支撐腿的一端與第一支撐腿樞轉(zhuǎn)地連接，第二支撐腿的另一端通過支撐插槽與地面支撐腿之間連接。電流表，電壓表和流量計(jì)分別固定在支撐架上。
文檔編號C25B1/02GK202450162SQ20112048392
公開日2012年9月26日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者王文韜, 趙偉, 鄭善亮 申請人:新奧科技發(fā)展有限公司