本實(shí)用新型涉及能源利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用可見光進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)的裝置。

背景技術(shù)：

光催化技術(shù)是通過催化劑利用光子能力，將很多需要在苛刻條件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為在溫和的環(huán)境進(jìn)行的先進(jìn)技術(shù)。在能源，環(huán)境，健康等人類面臨的重大問題上有較廣泛的應(yīng)用，一直是前沿科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。

目前隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，帶來了一系列的能源、環(huán)境及健康問題，如石油短缺，三廢污染等帶來巨大的危害，而二氧化鈦等光催化材料可以在光催化條件下有效分解水制備H₂，是一種可以替代石油的清潔能源；而TiO₂還能將有機(jī)污染物在光催化條件下降解成無害的CO₂和H₂O以及其它無機(jī)離子，而在寶潔除菌方面在光照條件下能高效、無選擇地殺滅細(xì)菌和病毒。但傳統(tǒng)的TiO₂半導(dǎo)體催化劑由于禁帶較寬，只能在紫外光條件下才能產(chǎn)生光催化效果，而紫外光(低于380nm)只占太陽光全譜能量中的5％左右，效率較低，目前很多科學(xué)家通過金屬或者非金屬摻雜二氧化鈦或者制備黑色二氧化鈦來降低二氧化鈦的禁帶，將其拓展到可見光，目前可見光光催化是研究的熱點(diǎn)，各國很多科學(xué)家已投入該領(lǐng)域的研究，而相關(guān)裝置的研究也是非常有必要和有意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，利用可見光能穩(wěn)定進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)的裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種利用可見光進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)的裝置，包括冷卻殼體、溶液反應(yīng)器、可見光光源，在可見光光源兩端均設(shè)置有電源線，在冷卻殼體一側(cè)上端設(shè)置有進(jìn)水口，另一側(cè)下端設(shè)置有出水口，在可見光光源外部套設(shè)有透明套管，溶液反應(yīng)器設(shè)置于冷卻殼體中，且與冷卻殼體之間形成供冷卻水進(jìn)出的冷卻空腔，透明套管設(shè)置于溶液反應(yīng)器中，且與溶液反應(yīng)器之間形成供溶液反應(yīng)的反應(yīng)空腔，在溶液反應(yīng)器底部設(shè)置有鼓泡裝置，還包括通風(fēng)管，通風(fēng)管的一端與鼓泡裝置頂端相接，另一端與透明套管相接通。

進(jìn)一步，在透明套管的頂端設(shè)置有密封蓋，透明套管的底端為開口設(shè)置，可見光光源伸出至溶液反應(yīng)器外，透明套管底端伸出至溶液反應(yīng)器外。

進(jìn)一步，在溶液反應(yīng)器上端開設(shè)有取液孔。

進(jìn)一步，透明套管為石英玻璃材質(zhì)。

進(jìn)一步，溶液反應(yīng)器為黑色玻璃材質(zhì)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，方便操作和取樣，可見光光源可充分光照溶液反應(yīng)器中的反應(yīng)液，光密度和能量均勻，有利于光催化反應(yīng)的進(jìn)行，在利用可見光進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)的過程中，該裝置能保證反應(yīng)液體的溫度恒定，減少反應(yīng)過程中的水的揮發(fā)，保證了反應(yīng)液濃度的恒定，減少了光催化實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)誤差。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型剖視圖；

圖1所示附圖標(biāo)記分別表示為：1-冷卻殼體，2-溶液反應(yīng)器，3-可見光光源，4-電源線，5-進(jìn)水口，6-出水口，7-透明套管，8-冷卻空腔，9-反應(yīng)空腔，10-鼓泡裝置，11-通風(fēng)管，12-密封蓋，13-取液孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，一種利用可見光進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)的裝置，包括冷卻殼體1、溶液反應(yīng)器2、可見光光源3，在可見光光源3兩端均設(shè)置有電源線4，在冷卻殼體1一側(cè)上端設(shè)置有進(jìn)水口5，另一側(cè)下端設(shè)置有出水口6，在可見光光源3外部套設(shè)有透明套管7，溶液反應(yīng)器2設(shè)置于冷卻殼體中1，且與冷卻殼體1之間形成供冷卻水進(jìn)出的冷卻空腔8，透明套管7設(shè)置于溶液反應(yīng)器2中，且與溶液反應(yīng)器2之間形成供溶液反應(yīng)的反應(yīng)空腔9，在溶液反應(yīng)器2底部設(shè)置有鼓泡裝置10，還包括通風(fēng)管11，通風(fēng)管11的一端與鼓泡裝置10頂端相接，另一端與透明套管7相接通；本實(shí)用新型中，可見光光源3可選用氙燈、鹵鎢燈，在可見光光源3的兩端均設(shè)置有電源線4，保證了可見光光源3的通電暢通，為實(shí)驗(yàn)提供了足夠的光照強(qiáng)度，避免了在實(shí)驗(yàn)過程中由于通電不暢而引起的實(shí)驗(yàn)誤差，在冷卻殼體1一側(cè)上端開設(shè)有進(jìn)水口5，冷卻循環(huán)水從進(jìn)水口5流入，在冷卻殼體1另一側(cè)設(shè)置有出水口6，供冷卻循環(huán)水流出，在可見光光源3外部設(shè)置有透明套管7，避免了可見光光源直接與溶液反應(yīng)器2中的反應(yīng)液接觸，通過透明套管7對(duì)溶液反應(yīng)器2中的反應(yīng)液進(jìn)行充分光照，提高了可見光光催化研究的精確性，溶液反應(yīng)器2置于冷卻殼體1中，且與冷卻殼體1之間形成供溶液反應(yīng)的冷卻空腔8，冷卻循環(huán)水從所述的進(jìn)水口5流入至冷卻空腔8中，通過冷卻循環(huán)水的冷卻作用，保證了溶液反應(yīng)器2中反應(yīng)液體的溫度恒定，減少了反應(yīng)過程中水的揮發(fā)，保證了反應(yīng)液濃度的恒定，有利于減少光催化實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)誤差，所述透明套管7設(shè)置于溶液反應(yīng)器2中，且與溶液反應(yīng)器2之間形成供溶液反應(yīng)的反應(yīng)空腔9，可見光光源3可充分照射反應(yīng)空腔9中的反應(yīng)液，進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)，可見光光源3光密度和能量均勻，提高了實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性，在所述溶液反應(yīng)器2的底部設(shè)置有鼓泡裝置10，還包括通風(fēng)管11，通風(fēng)管11的一端與鼓泡裝置10頂端相接，另一端與透明套管7相接通，在進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)過程中，鼓泡裝置10產(chǎn)生冷卻氣體，所述冷卻氣體通風(fēng)管11進(jìn)入到透明套管7中，有效地帶走了可見光光源產(chǎn)生的熱量，簡單方便，有效地提高了可見光催化實(shí)驗(yàn)的精確性，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方面，能保證可見光催化實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定的進(jìn)行。

為了防止通風(fēng)管11中冷卻氣體出現(xiàn)倒吸，本實(shí)用新型中，在透明套管7的頂端設(shè)置有密封蓋12，透明套管7的底端為開口設(shè)置，可見光光源3伸出至溶液反應(yīng)器2外，透明套管7底端伸出至溶液反應(yīng)器2外，通過密封蓋12密封作用，保證了通入到透明套管7中的冷卻氣體順沿而下流動(dòng)，將底端設(shè)置為開口，透明套管7底端伸出至溶液反應(yīng)器2外，有效地帶走了可見光光源3產(chǎn)生的熱量，提高了光催化實(shí)驗(yàn)的精確性，將可見光光源3兩端伸出至溶液反應(yīng)器2外，方便了對(duì)可見光光源3的及時(shí)更換，也方便了電源線4的直接接通，操作簡單，有助于提高實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性。

為了方便溶液反應(yīng)器2中反應(yīng)液的取樣，本實(shí)用新型中，在溶液反應(yīng)器2上端開設(shè)有取液孔13，通過取液孔13，操作者可方便的對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行取樣，可隨時(shí)監(jiān)控溶液反應(yīng)器2中反應(yīng)液的催化效果，操作方便。

在實(shí)驗(yàn)過程中，為了防止紫外光對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，本實(shí)用新型中，所述透明套管7為石英玻璃材質(zhì)，石英玻璃具有優(yōu)異的光學(xué)性能，通過石英玻璃，有效地消除了紫外光的干擾，有利于更好的進(jìn)行可見光催化實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)驗(yàn)過程中，外部光源對(duì)實(shí)驗(yàn)效果也會(huì)產(chǎn)生影響，本實(shí)用新型中，所述溶液反應(yīng)器2為黑色玻璃材質(zhì)，黑色玻璃具有一定的反光效果，可以有效地減少外部可見光光源對(duì)反應(yīng)的干擾，提高可見光光催化研究的精確性。

以上為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，從實(shí)施過程可以看出，一種利用可見光進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)的裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，方便操作和取樣，可見光光源可充分光照溶液反應(yīng)器中的反應(yīng)液，光密度和能量均勻，有利于光催化反應(yīng)的進(jìn)行，在利用可見光進(jìn)行光催化實(shí)驗(yàn)的過程中，該裝置能保證反應(yīng)液體的溫度恒定，減少反應(yīng)過程中的水的揮發(fā)，保證了反應(yīng)液濃度的恒定，減少了光催化實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)誤差。