一种用于测定光催化剂降解污染物速率的装置的制作方法

本实用新型属于光催化剂评价技术领域，尤其是一种用于测定光催化剂降解污染物速率的装置。

背景技术：

甲醛广泛存在于环境中，是室内空气主要污染物之一，长期接触会对人体健康产生诸多不利的影响。因此，甲醛的去除是目前亟待解决的问题之一。为此，人们研发出了光催化降解甲醛材料，其中负载纳米二氧化钛的光催化涂料就属于其中一种，纳米二氧化钛作为光催化剂使用，能够氧化空气中的绝大多数污染物，降解产物为无毒无害的小分子物质。目前，我国已制定了甲醛的浓度限定标准和测试方法，但还没有能够有效评价光催化涂料降解甲醛性能的反应装置，测试方法及指标也不尽统一，且无法对降解实验变量进行充分控制。例如，专利CN203572761U中装置构造麻烦，且在使用过程中更换灯源易发生气体外泄，得到数据存在偏差；专利CN204619953使用滤光片和疝气灯进行紫外-日光灯控制，但无法实现单紫外光照射，且未反应气体无后续处理，易造成实验环境污染。以上专利都是通过光催化剂在试验箱底部进行测试，与实际内墙涂料的所在位置及接触甲醛浓度不同。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于测定光催化剂降解污染物速率的装置。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种用于测定光催化剂降解污染物速率的装置，包括氮气瓶、甲醛气瓶、湿度控制装置、催化反应室、废气吸收装置和甲醛测试仪；

氮气瓶和甲醛气瓶分别通过湿度控制装置与催化反应室的入口相连，催化反应室出口设有两通阀门，分别与废气吸收装置和甲醛测试仪相连通。

进一步的，催化反应室入口处设有气体流量计。

进一步的，催化反应室包括箱体，箱体上设有进气孔和出气孔，箱体顶部内设有紫外-日光灯，底部设有光催化剂载物台，内壁上设有涂料载物架；

箱体上设有密封门。

进一步的，密封门由密封螺栓固定。

进一步的，箱体内设有分散风扇。

进一步的，箱体上设有引线孔。

进一步的，引线孔中的电线将紫外-日光灯与电源控制器相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

一种用于测定光催化剂降解污染物速率的装置，针对光催化涂料测试，在反应室内壁设置载物架，能够更贴合实际的使甲醛气体和光催化涂料进行接触；反应室内安装分散风扇，便于甲醛气体快速在反应室内分散均匀；通入甲醛之前采用湿润的氮气对反应室内部湿度进行控制，通过气体加湿进行调节湿度，避免了喷水等其他加湿手段吸收部分甲醛影响测试结果；该装置保证甲醛降解测试数据的可靠性、测试过程的仿真性及测试条件可调节性，特别适用于光催化涂料降解甲醛性能的评测；该装置操作简单安全、数据易得可靠，装置成本较低易于推广。

附图说明

图1为本实用新型的用于测定光催化剂降解污染物速率的装置的结构示意图；

图2为催化反应室的结构示意图。

其中：1-氮气瓶；2-甲醛气瓶；3-湿度控制装置；4-催化反应室；5-电源控制器；6-废气吸收装置；7-硅胶导管；8-气体流量计；9-甲醛测试仪；10-两通阀门；11-外引电线；4-1-密封螺栓；4-2-密封门；4-3-光催化剂载物台；4-4-分散风扇；4-5-涂料载物架；4-6-引线孔；4-7-出气孔；4-8-紫外-日光灯；4-9-进气孔；4-10-箱体。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，图1为本实用新型的用于测定光催化剂降解污染物速率的装置的结构示意图；该装置包括氮气瓶1、甲醛气瓶2、湿度调节装置3、催化反应室4、电源控制器5、废气吸收装置6、硅胶导管7、气体流量计8、甲醛测试仪9、两通阀门10和外引电线11；

开始测试时，氮气瓶1中的氮气进入湿度调节装置3，此时湿度调节装置3处于加湿档，氮气进入催化反应室4内加湿，通过气体流量计8监测进入的催化反应室4内的气流；

调节到预设湿度后，甲醛气瓶2内的甲醛进入处于干燥档的湿度调节装置3，催化反应室4的两通阀门10与甲醛测试仪9连通，能够监测催化反应室4内的甲醛浓度，当达到预设浓度后关闭催化反应室4出口，开始光催化反应；

当反应结束后，催化反应室4的两通阀门10与废气吸收装置6连通，进行废气处理；

上述各管路为硅胶导管7。

参见图2，图2为催化反应室的结构示意图；反应室为箱体4-10，箱体4-10上设有密封门4-2，密封门用于更换光催化剂；密封门4-2通过橡胶垫圈和螺旋把手保证室内密闭；箱体4-10内底部设有用于放置光催化剂的载物台4-3，内壁上设有用于放置光催化涂料板的载物架4-5；箱体4-10内顶部设有紫外-日光灯4-8，紫外-日光灯4-8通过穿过引线孔4-6的电线11与电源控制器5相连；箱体4-10上设有出气孔4-7和进气孔4-9。

一种用于测定光催化剂降解污染物速率的装置的使用方法，包括：

按照图1连接好各部分元件，接通电源，放入光催化剂或光催化涂料，并调整好位置，关闭密封门4-2，压紧密封螺栓4-1；

打开分散风扇4-4、出气孔4-7和进气孔4-9，通入湿润氮气直到反应室内湿度达到预设实验条件，关闭氮气瓶1，封闭催化反应室4；

将湿度调节装置3切换为干燥模式，通入甲醛气体，直至预计浓度C0；通入完毕后关闭进气孔4-9，待气体分散均匀，关闭分散风扇4-4，打开紫外-日光灯4-8；

催化反应室4出口与甲醛测试仪9相连通，定时通过甲醛测试仪9测定催化反应室4内的甲醛浓度C1，根据公式(1)计算甲醛或其他有害气体降解率；

反应结束后，催化反应室4出口与废气吸收装置6相连通，空压机将剩余甲醛气体压入废气吸收装置；

关闭电源，打开密封门，取出光催化涂料板。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。