超声辅助光催化反应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声辅助光催化实验装置技术领域，是一种超声辅助光催化反应装置。
【背景技术】
[0002]当前，环境污染与能源危机的问题已经成为人类可持续发展所面临的两个重大问题，越来越受到世界各国的高度重视。因此，寻求各种方法控制污染成为成为众多科学家研究的中心。光催化技术作为绿色化学的一个分支，是从20世纪70年代逐渐发展起来的一种用于处理环境污染的新兴研究领域。在光催化研究中，大多以光照条件下在液相中催化降解有机污染的研究体系，所用的仪器大多是光照和搅拌联用;然而，传统光催化装置，体积大、大多数光源功率固定并较大、能耗高、功率不可调并按需更换光源操作过程麻烦，消耗时间长，催化效率低。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种超声辅助光催化反应装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决体积大、光源功率固定并不可调、能耗高、按需更换光源操作过程麻烦，消耗时间长，催化效率低的问题。
[0004]本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种超声辅助光催化反应装置，包括隔音箱、升降机、反应容器、变幅杆、灯罩、光源和升降装置;隔音箱上设有可开合的门，隔音箱底部座有升降机，升降机上端面座有敞口的反应容器;隔音箱顶部有安装孔并通过安装孔与变幅杆上部固定在一起，变幅杆的底部置于反应容器中；灯罩中部设有通孔并通过通孔套在变幅杆中部外侧，灯罩通过升降装置可沿变幅杆上下滑动的安装在隔音箱内壁上，灯罩下固定有至少一个光源。
[0005]下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述灯罩的边缘可呈向外下方弯曲的圆弧状，灯罩的横截面呈圆环状;灯罩下沿圆周均匀固定有至少四个光源。
[0006]上述光源可为氙气灯。
[0007]上述升降装置可包括左滑轨、左横杆、左卡销、右滑轨、右横杆和右卡销；左滑轨固定在隔音箱左侧内壁上，左滑轨沿纵向设有至少两个左卡孔，左横杆的左端通过左卡销与左卡孔的配合安装在左滑轨上，左横杆的右端固定在灯罩上端左部；右滑轨与左滑轨结构一致呈左右对称分布，右滑轨固定在隔音箱右侧内壁上，右滑轨沿纵向设有至少两个右卡孔;右横杆的右端通过右卡销与右卡孔的配合安装在右滑轨上并且右横杆与左横杆位于同一水平面，右横杆的左端固定在灯罩上端右部。
[0008]上述隔音箱底部中心可设有至少一个进风口，隔音箱顶部安装有至少一个排风
Ho
[0009]上述升降装置上可固定安装有位于光源和反应容器之间的滤光片，滤光片套在变幅杆外侧。
[0010]上述反应容器可为透明玻璃烧瓶。
[0011 ] 上述变幅杆的频率可为5 kHz至50 kHz。
[0012]本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过灯罩安装光源，灯罩套在变幅杆外侧且置于反应容器之上，实现超声和光化学反应的单用与联用，使超声技术很好地运用在光催化或光化学合成中；通过升降装置调节光源与反应容器的高度间距，通过升降机调节变幅杆与反应容器的高度间距，通过更换滤光片可得到所需波长光;具有结构简单，体积小便于携带，实验操作简单方便并安全，可调性强，反应速度快，工业实用性强的特点。
【附图说明】
[0013]附图1为本发明最佳实施例除去隔音箱的门的主视结构示意图。
[0014]附图中的编码分别为:I为隔音箱，2为升降机，3为反应容器，4为变幅杆，5为灯罩，6为光源，7为左滑轨，8为左横杆，9为左卡销，10为右滑轨，11为右横杆，12为右卡销，13为左卡孔，14为右卡孔，15为进风口，16为排风扇，17为滤光片。
【具体实施方式】
[0015]本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0016]在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如:上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0017]下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
如附图1所示，该超声辅助光催化反应装置包括隔音箱1、升降机2、反应容器3、变幅杆
4、灯罩5、光源6和升降装置;隔音箱I上设有可开合的门，隔音箱I底部座有升降机2，升降机2上端面座有敞口的反应容器3;隔音箱I顶部有安装孔并通过安装孔与变幅杆4上部固定在一起，变幅杆4的底部置于反应容器3中；灯罩5中部设有通孔并通过通孔套在变幅杆4中部外侧，灯罩5通过升降装置可沿变幅杆4上下滑动的安装在隔音箱I内壁上，灯罩5下固定有至少一个光源6。
[0018]使用前，将变幅杆4与超声波换能器相连；当需在超声条件下对材料进行制备或降解时，打开隔音箱I的门，将装有样品的反应容器3放在升降机2上，调节升降机2高度使变幅杆4下端浸入样品液面以下lcm，然后关上隔音箱I的门，开启超声波换能器即可；当需在光照条件下对材料进行制备或降解时，打开隔音箱I的门，将装有样品的反应容器3放在升降机2上，通过升降装置调节灯罩5的高度，然后关上隔音箱I的门，开启光源6即可；当需在超声光照条件下对材料进行制备或降解时，则需要同时打开超声波换能器和光源6;需要取样测数据时，只需暂停开启的仪器即可，整个实验操作简单、安全。本发明实现了超声辅助光催化或者超声辅助光化学合成等应用;在进行超声辅助光催化实验或者超声辅助光化学合成材料实验时，由于超声波在介质中传播时产生空化效应，增大光催化反应面积，提高催化效率；同时，超声空化引起的化学及物理效应使催化反应速率加快，进而提高光催化效率。另外，光源功率根据需要可调，提高光源利用率，从而提高光催化效率;具有结构简单，体积小便于携带，实验操作简单方便并安全，可调性强，反应速度快，工业实用性强的特点。超声波换能器为现有公知公用技术，其功能是将输入的电功率转换成超声波再传递出去，而自身消耗很少的一部分功率;变幅杆4为现有公知公用技术，其是超声波振动系统中一个重要的组成部分，它在振动系统中的主要作用是把机械振动的质点位移或速度放大，并将超声能量集中在较小的面积上即聚能;升降机2为现有公知公用技术，其具有尺寸小，重量轻，移动方便、升降平稳、摆幅小、载重量大等特点。
[0019]可根据实际需要，对上述超声辅助光催化反应装置作进一步优化或/和改进: 如附图1所示，灯罩5的边缘呈向外下方弯曲的圆弧状，灯罩5的横截面呈圆环状;灯罩5
下沿圆周均匀固定有至少四个光源6。这样能使光照更均匀，实验速度更快、效果更好;并且可以通过改变工作的光源6数目控制光照功率。
[0020]如附图1所示，光源6为氙气灯。这样用氙气灯模拟太阳光，其体积小、能耗低、使用寿命更长，并且氙气灯基本不发热，因此整个实验可以避免温度对实验的影响，准确度更尚O
[0021 ] 如附图1所示，