本实用新型涉及水处理和空气污染处理领域，具体涉及一种新型光催化反应器系统，该系统在空气中甲醛气体的治理方面应用广泛。
背景技术：
随着室内装潢产业和新材料的兴起，室内空气的质量越来越差，因此，寻求有效的技术去除室内空气中的甲醛及其他的挥发性有机污染物是目前国内外学者的研究热点。在诸多的去除空气中的甲醛的技术中，光催化氧化技术是目前公认的高效、迅速、无毒、无二次污染，操作简单，应用前景比较广泛的去除技术。早期的光催化反应器是悬浮式的，最多的处理对象是废水。随着科学技术的发展，负载型光催化反应器越发受到研究者的青睐。负载式光催化反应器的设计思路是，将催化剂负载在反应器内壁或者合适的载体上，使之在反应器内固定，回避了光催化剂分离回收和重复利用的问题，但由于负载量和催化剂本身的限制，使得反应器效率有待提高。
TiO2具有廉价易得，化学稳定性高，污染对象选择性低等优点，成为了光催化氧化技术中最常用的催化剂。但是TiO2本身又有一些缺点而限制其进一步应用，如比表面积小吸附性差，禁带宽度较大，导致其对可见光利用率较差，光生电子和空穴寿命极短，极易复合等。本实用新型利用石墨烯作为光催化材料，通过构造设计和元件选择，设计出一种新型的光催化反应器系统，使之具有更高效的光催化降解效率。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种新型光催化反应器系统，适用于空气中甲醛气体和其他有毒有害有机气体无害化、资源化、产品化的处理，且成本低、能耗小、实用性强。
本实用新型的技术方案如下：
一种新型光催化反应器系统，包括光源子系统、采样子系统、和反应子系统，所述光源子系统设有LED光源，反应子系统涂覆有石墨烯催化剂，有害气体经采样子系统进入反应子系统，在LED光源照射下，石墨烯催化剂将有害气体催化分解。
较佳地，光源子系统还包括一椭圆反射面，LED光源置于该椭圆反射面的焦点上，该椭圆反射面的凹侧朝向反应子系统。
较佳地，反应子系统还包括若干沿光照方向排布的斜板，石墨烯催化剂涂覆在斜板朝向光照的一侧。
进一步地，反应子系统呈圆柱形，若干斜板在圆柱形内沿轴呈螺旋状分布。
本反应器选择LED日光灯作为光源。LED日光灯光强较强，具有高光效和高显色性，发热低，节能环保，安全可靠。因此本实用新型选择的LED日光灯功率为18W，使用寿命为50000h以上；反射面、斜板和外壳都选择对光线反射率达95％以上的铝制材料。
本实用新型的优势效果在于：
1、石墨烯片层结构具有巨大的比表面积和共轭结构，可以吸附大量污染物，为光催化反应提供了理想的反应位，有利于反应的进行；石墨烯的吸附性较强，可以先将污染气体吸附在催化剂周围，然后进行光降解；
2、室内空气中的甲醛气体在反应器内呈螺旋状流动，延长了在反应器内的停留时间；
3、室内空气中的甲醛气体在流动过程中浓度越来越小，因此催化剂涂布量随着离光源距离的增加而减少，可以节约能源，降低成本；
4、此新型光催化反应器不但能对室内空气中的甲醛气体进行去除，还可去除其他空气中的有害气体，应用广泛；
5、此催化剂的原材料石墨烯是利用污水处理厂产生的污泥制备出来的，既解决了污泥难处置的问题，扩宽了污泥处置的市场，又能够将其制成处理气体污染的光催化材料，真正做到将放错位置“资源”重新复位。
附图说明
图1为本实用新型的结构图；
图中标号分别表示为：1-光源系统，2-反应系统，3-采样系统，4-LED灯，5-反射面，6-石墨烯，7-斜板，8-出气口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示，该光催化反应器系统包括光源子系统10、采样子系统20、和反应子系统30，所述光源子系统10设有LED光源101，反应子系统30涂覆有石墨烯催化剂301，有害气体经采样子系统20进入反应子系统30，在LED光源101照射下，石墨烯催化剂301将有害气体催化分解。
其中，光源子系统10还包括一椭圆反射面102，LED光源101置于该椭圆反射面102的焦点上，该椭圆反射面102的凹侧朝向反应子系统30；这样除了光源自己发出的光线外，椭圆反射面102也会将接收到的光反射成直线进行传输。
反应子系统30包括若干沿光照方向排布的斜板302，石墨烯催化剂301涂覆在斜板302朝向光照的一侧；反应子系统30呈圆柱形，若干斜板302在圆柱形内沿轴呈螺旋状分布；反应子系统是光反应器的核心区域，将制备好的石墨烯催化剂301涂布在斜板302上，斜板302沿轴呈螺旋状均匀分布在圆柱筒中，使得气体进入后能呈螺旋状流动。沿轴方向看去，所有的材料能接收到光照，而由于反射壁的存在，也不会有光照死角。
继续参照图1，采样子系统20内置负压抽气或真空泵，室内空气中的甲醛气体经过采样子系统20进入光源子系统10与反应子系统30交汇处，采样子系统处的横截表面均匀分布细小孔隙，使得气体进入反应器内能够均匀分布。LED光源101经过椭圆反射面102将接收到的光反射成直线进行传输。反应子系统30内，石墨烯催化剂301沿轴呈螺旋状均匀分布在圆柱筒中，使得气体进入后能呈螺旋状流动。斜板302上涂布的石墨烯催化剂301的量根据距离采样子系统30和LED光源101的远近进行调节，可以迅速进行吸附降解反应，在一定的停留时间内，气体流动到出气口303时甲醛浓度低于室内气体标准中的限值，完成了气体的净化。
需要说明的是，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。