一种光电催化反应装置的制作方法

本实用新型属于光电催化技术领域，具体涉及一种光电催化反应装置。

背景技术：

随着煤炭、石油等化石能源对大气污染危害越来越严重，世界各国加强了对新能源和可再生能源技术的开发和推广应用，特别是氢能源，因为氢燃烧的唯一产物是水，无污染且可以循环利用。目前制氢方式有多种，其中光电催化产氢同时利用太阳能和电能，有利于进一步提高产氢效率，具有重要的研究意义和应用前景。因此，设计科学简便的光电催化测试装置显得尤为重要。目前市场上的光电催化测试装置品种不多，且价格昂贵，大部分测试装置采用聚四氟材料或高纯石英玻璃制成，操作繁琐，严重制约光电催化技术的发展。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷和改进需求，本实用新型提供一种光电催化反应装置，减少了聚四氟材料和高纯石英玻璃的使用量，不仅成本低，而且操作简单，测试方便易行。

本实用新型采用如下技术方案：

一种光电催化反应装置，所述反应装置主体为玻璃反应器，所述玻璃反应器的右侧设有由高纯石英玻璃制成的光照窗，玻璃反应器的顶端设有密封盖，所述密封盖上密封装配有工作电极、参比电极、对电极、进气管和排气管，所述工作电极包括带引脚电极夹和薄膜光电极，所述带引脚电极夹夹设于薄膜光电极的顶端，且带引脚电极夹伸入玻璃反应器内，薄膜光电极平行正对光照窗以方便接受光照。

进一步地，所述进气管延伸至玻璃反应器内盛装的电解质溶液的下部，所述排气管连接有U形干燥管。

进一步地，所述进气管伸入电解质溶液的部分均布若干喷气孔。

进一步地，所述密封装配的方式为：密封盖内设有第一凹槽，所述第一凹槽的中部沿竖直方向设有第一通孔，第一凹槽内沿竖直方向叠设若干弹性密封圈，所述弹性密封圈的外部沿圆周方向开设有第二凹槽且所述第二凹槽内设有拉伸弹簧，弹性密封圈的底端均布若干碟簧且弹性密封圈的底端与碟簧的顶端相抵靠，弹性密封圈的顶端设有压盖且弹性密封圈的顶端与压盖的底端相顶接，压盖的中部设有第二通孔，所述第二通孔的直径、弹性密封圈的内径和第一通孔的直径均与对应装配的工作电极、参比电极、对电极、进气管或排气管的直径相适配。

本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型所述反应装置主体为玻璃反应器，所述玻璃反应器的右侧设有由高纯石英玻璃制成的光照窗，减少了高纯石英玻璃的使用量，降低了成本；进行光照测试时薄膜光电极的测试面与光照窗平行放置，以便更好的接受光照，有效利用太阳能；

（2）本实用新型中，所述进气管伸入电解质溶液的部分均布若干喷气孔，喷气孔的设置使得进气管通入的氮气均匀分布到电解质溶液的各个部位，可以有效去除测试电解液中的溶解氧，使整个反应在惰性气氛中进行。所述排气管连接有U形干燥管，由此反应时，排出的气体经由U形干燥管干燥后进入配套的检测系统中检测，干燥除去水分有利于测试的进行且能保护检测系统；

（3）本实用新型独特的密封装配方式包括多方面的密封设置，一方面弹性密封圈外设拉伸弹簧，在拉伸弹簧的预拉紧力作用下，弹性密封圈发生弹性形变从而紧贴对应设置的工作电极等，保证轴向气密性；另一方面，弹性密封圈的底端抵靠碟簧、顶端顶接压盖，保证了径向的气密性；由此多方位密封设置保证了整个装置的气密性。

（4）本实用新型中，密封盖上预先为工作电极、参比电极、对电极设置了装配位置，每次测试时，对应装配即可，保证了电极位置的相对固定，从而使每次测试结果更加可靠稳定，准确性更高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的局部剖视结构示意图；

图3为图2中A的放大结构示意图；

图4为图3中弹性密封圈的结构示意图；

1、玻璃反应器；2、光照窗；3、工作电极；4、参比电极；5、对电极；6、压盖；7、进气管；8、喷气孔；9、排气管；10、拉伸弹簧；11、软管；12、进气口；13、出气口；14、玻璃塞；15、U形干燥管；16、干燥剂；17、密封盖；18、紧固螺钉；19、碟簧；20、弹性密封圈。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作出进一步的说明。

如图1至4所示，一种光电催化反应装置，所述反应装置主体为玻璃反应器1，所述玻璃反应器1呈长方体状且玻璃反应器1的右侧设有由高纯石英玻璃制成的光照窗2，玻璃反应器1的顶端设有密封盖17，所述密封盖17上均以相同的方式密封装配有工作电极3、参比电极4、对电极5、进气管7和排气管9，进一步地，所述密封装配的方式为：密封盖17内设有第一凹槽，所述第一凹槽的中部设有第一通孔，第一凹槽内沿竖直方向叠设若干弹性密封圈20，所述弹性密封圈20的外部沿圆周方向开设有第二凹槽且所述第二凹槽内设有拉伸弹簧10，弹性密封圈20的底端均布若干碟簧19且弹性密封圈20的底端与碟簧19的顶端相抵靠，弹性密封圈20的顶端设有压盖6且弹性密封圈20的顶端与压盖6的底端相顶接，压盖6与密封盖17通过紧固螺钉18相固连，压盖6的中部设有第二通孔，所述第二通孔的直径、弹性密封圈20的内径和第一通孔的直径均与对应装配的工作电极3、参比电极4、对电极5、进气管7或排气管9的直径相适配。所述工作电极3包括带引脚电极夹和薄膜光电极，带引脚电极夹夹设于薄膜光电极的顶端，所述带引脚电极夹伸入玻璃反应器1内，所述薄膜光电极的测试面与光照窗2平行放置且正对光照窗2，以便有效吸收模拟太阳光。测试时，玻璃反应器1的内部盛装有电解质溶液，所述进气管7延伸至电解质溶液的下部，所述进气管7伸入电解质溶液的部分均布若干喷气孔8，所述排气管9通过软管11连接至U形干燥管15的进气口12，U形干燥管15内填充有干燥剂，气体通入U形干燥管15内经由干燥剂干燥后由排气口13排出，U形干燥管15的顶端设有玻璃塞14进行密封。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。