一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机的制作方法

本实用新型涉及一种水体处理技术，尤其是一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机。

背景技术：

随着人们饮水健康意识的提高，对水质要求和水的功能特性也越来越高，研究人员对水体处理技术也在不断的开发和创新，提出场效应水质处理技术，并将磁场、电场、光场、超声、微波等技术引入到水处理技术中，使水质达到净化和活化的作用，特别是近年来世界氢原子专家对氢分子生物效应的研究表明，氢对人类的医疗和保健具有重大意义，抗疲劳、抗炎症、抗过敏、组织修复、抗辐射、抗衰老、抗细胞变异，并且通过孙学军教授临床已经证明了这一效果。利用电解方法制成氧化还原水、富氢水等引起人们高度关注，其原理是利用正负钛铂合金电极板在水介质的作用下进行电化学反应，当电解槽中特定频率的脉冲直流电场作用于水分子时，水分子在电场力的作用下发生反应。

在阴极上：2H₂O+2e^-＝2OH^-+H₂↑(还原反应)

在阳极上：2H₂O-4e^-＝4H⁺+O₂↑(氧化反应)

靠近阴极的水因氢氧根(OH^-)离子浓度升高，富含钙、镁、钾物质的离子边向阴极移动，PH值大于7呈碱性，且具有抗氧化作用：靠近阳极附近的水因H⁺离子浓度升高具有较多的酸根，PH值小于7呈酸性，具有氧化作用。为使氢气溶解在水中并分离，采用了具有选择性使氢分子透过的膜，使水中产生氢气。

尽管现有的电解水制氢技术已转化为商品，但氢的产量较低，因此本发明人提出利用磁光子能量与纳米光催化因子作用，对表面进行光催化分解制氢协同作用，是提高产氢的重要技术途径。其原理在于：

目前，关于在光催化分解水制氢的研究中，人们注重是如何将氢气提出到另一个容器中单独使用，本发明中不仅是将水体通过光催化制氢，同时对于电解水产生的原子氢给予能量激发，延长电子空穴对复合的寿命周期，同时利用光磁量子效应延长电子量，达到提高催化效应的目的。为了解决背景技术中电解水制氢产量低的不足，本发明人经过多年的研究实验，终于设计出一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机，弥补了上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机的技术方案。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案得以实现。

一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机，包括电解器和杯体，其特征在于：制氢机是由电解器、光磁量子发生器和杯体所构成；其中：杯体、光磁量子发生器和电解器按上、中、下结构依次顺序设置，并通过螺母和螺纹固为一体。

所述的一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机，其特征在于：光磁量子发生器是由量子发生器外壳、磁场发生器、光催化管和光催化骨架所构成；其中：光催化骨架由保护壳、支撑盘、水孔和光源孔所构成，呈“工”字型设在光磁量子发生器的中部，支撑盘固设在光催化骨架的上下两端，保护壳位于两支撑盘之间且固为一体，水孔布设在支撑盘上，光源孔位于支撑盘中心位置且在保护壳内；其中：光催化管位于两支撑盘之间与光催化骨架构成密闭的整体，内部填充光催化粒子；磁场发生器是由骨架和磁铁所构成，设在光催化管外部，磁铁布设在骨架上；磁场发生器、光催化管和光催化骨架均设在量子发生器外壳内部且固为一体。

所述的一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机，其特征在于：电解器是由电解器外壳、电极、分离池、电池和电路板所构成；其中：电极由阳极、阴极、膜、接线柱和水孔所构成，固设在电解器上端，膜位于阳极和阴极之间，水孔布设在阳极和阴极上，接线柱分设在阴极和阳极边缘；分离池、电池和电路板固为一体设在电极下端，分离池位于一侧，电池和电路板呈上下结构位于另一侧，其中：分离池内设有分离导管和排液孔，分离导管设于分离池顶部一侧，排液孔固设在分离池底部以排出分离池内的积水。

本实用新型与背景技术比较所具有的优点和积极效果是：

在电解水所消耗的电能中，析氢(HER)和析氧(OER)过电位大约占槽电压的三分之一，因此提高阳极活性，降低析氧过电位是提高析氢效率的关键之一。当紫外线照射到阳极时，TiO2纳米管产生了光生电子空穴对，只能在有外加电压时，光生电子和空穴能及时分离，具有还原性的电子迅速传导到阴极，将H+还原为氢气，而具有氧化性的空穴在阳极将OH-氧化为氧气，实现水的光催化分解，采用TiO2纳米光和紫外线光照的协同作用，在电解水的基础上耦合了光催化过程，达到了光催化和电解水的目的，与传统的电解水制氢方法比较，产氢率提高了20％左右。

附图说明

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的说明：

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型光磁量子发生器结构示意图。

图3是本实用新型光催化骨架结构示意图。

图4是本实用新型光催化管结构示意图。

图5是本实用新型磁场发生器结构示意图。

图6是本实用新型电解器结构示意图。

图7是本实用新型电极结构示意图。

1.电解器，11.电解器外壳，12.电极，121.阳极，122.阴极，123.膜，124.接线柱，125.水孔，13.分离池，131.分离导管，132.排液孔，14.电池，15.电路板；2.光磁量子发生器，21.量子发生器外壳，22.磁场发生器，221.骨架，222.磁铁，23.光催化管，231.光催化粒子，24.光催化骨架，241.保护壳，242.支撑盘，243.水孔，244.光源孔，25.螺母，26.螺纹；3.杯体。

具体实施方式

实施例：一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机，包括电解器1和杯体3，其特征在于：制氢机是由电解器1、光磁量子发生器2和杯体3所构成；其中：杯体3、光磁量子发生器2和电解器1按上、中、下结构依次顺序设置，并通过螺母25和螺纹26固为一体。

所述的一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机，其特征在于：光磁量子发生器2是由量子发生器外壳21、磁场发生器22、光催化管23和光催化骨架24所构成；其中：光催化骨架24由保护壳241、支撑盘242、水孔243和光源孔244所构成，呈“工”字型设在光磁量子发生器2的中部，支撑盘242固设在光催化骨架24的上下两端，保护壳241位于两支撑盘242之间且固为一体，水孔243布设在支撑盘242上，光源孔244位于支撑盘242中心位置且在保护壳241内；其中：光催化管23位于两支撑盘242之间与光催化骨架24构成密闭的整体，内部填充光催化粒子231；磁场发生器22是由骨架221和磁铁222所构成，设在光催化管23外部，磁铁222布设在骨架221上；磁场发生器22、光催化管23和光催化骨架24均设在量子发生器外壳21内部且固为一体。

所述的一种基于水体电解协同光磁量子效应制氢机，其特征在于：电解器1是由电解器外壳11、电极12、分离池13、电池14和电路板15所构成；其中：电极12由阳极121、阴极122、膜123、接线柱124和水孔125所构成，固设在电解器1上端，膜123位于阳极121和阴极122之间，水孔125布设在阳极121和阴极122上，接线柱124分设在阴极122和阳极121边缘；分离池13、电池14和电路板15固为一体设在电极12下端，分离池13位于一侧，电池14和电路板15呈上下结构位于另一侧，其中：分离池13内设有分离导管131和排液孔132，分离导管131设于分离池13顶部一侧，排液孔132固设在分离池13底部以排出分离池13内的积水。