[实用新型]一种教学用光催化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光催化反应，具体涉及一种教学用光催化反应器。

背景技术

自1972年人们发现利用半导体金属氧化物二氧化钛单晶电极可光分解水以来，半导体的光催化效应在环境治理和能源开发等方面引起人们的广泛关注和研究。大量研究表明，纳米二氧化钛的光催化特性具有普适性，几乎对所有有机污染物都有降解能力，且效果明显。

近年来，光催化技术进展迅速，但是由于光催化反应器的限制，使得光催化技术难以投入生产实践。现在使用的教学用的光催化反应器因光源的设定、结构的设计等条件限制造成了效率低、高价位，以致未能在国内高校教学中普遍使用。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种能在提高光能利用效率的同时，简化光催化反应器的结构，实现多组实验同时进行，节省实验时间的教学用光催化反应器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种教学用光催化反应器，包括内壁衬有反光层的壳体、石英管和光源，所述石英管垂直固定于壳体底部，光源置于石英管内，并垂直固定在壳体底部，壳体与石英管围成冷凝装置。优选光源置于壳体的正中间。所述的壳体可配合多点磁搅拌器使用，可充分混匀反应液和光催化剂。光源可为柱形光源。

该壳体为玻璃壳体。壳体的侧面的下端设置进水口，其对应侧面的上端设置出水口。在壳体的顶部，与石英管围成的区域设置一个或多个取样孔。取样孔的正下方，在对应位置可放置反应试管，方便取样。取样孔也可以带有活页盖。

石英管与壳体之间设置一个或多个挡板，将冷凝装置分成多个区域。优选在多个取样孔之间设有挡板。即在挡板之间放置反应试管，挡板可用于反应试管的固定。

进水口设置低于挡板的最低处，出水口设置距离挡板上端的1/5处。

在壳体内壁的顶端及石英管外壁的顶端均设有卡槽；而且，在高于进水口的壳体侧壁，以及高于进水口的石英管侧壁均可设有卡槽，用于挡板的固定。可以通过调节挡板在卡槽的位置，对反应试管加以固定，并可根据实验的需要适当的增加或减少挡板与反应试管的数量。挡板为塑料挡板，挡板上部与壳体顶部的卡槽齐平。壳体设置可随意取下的顶盖，使得光源和反应器可以方便地从壳体中取出和放入。光源垂直固定在壳体底部的固定架上。

与现有技术比较本实用新型有以下优点：

1、结构简单，操作方便，制作材料节省；

2、通过壳体内壁衬有反光层，实验时壳体顶盖加盖等措施，能最大程度减少实验过程中其他因素的干扰；

3、可同时进行多组实验操作，节省时间，提高实验效率，提高紫外光能的利用效率；

4、在壳体内壁的顶端与石英管外壁的顶端均存在卡槽，可对挡板进行随意调整，包括数量、位置上的调整。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型的壳体剖面图；

图中，1-出水口，2-取样孔，3-光源，4-石英管，5-挡板，6-进水口，7-固定架，8-壳体，9-卡槽。

图4是pH值对光催化降解四环素的影响图；

图5TiO₂浓度对光催化降解四环素的影响图。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型做进一步描述。

如图1-3所示，一种教学用光催化反应器，包括内壁衬有反光层的壳体8、石英管4和光源3，所述石英管4垂直固定于壳体8底部，光源3置于石英管4内，并垂直固定在壳体8底部，壳体8与石英管4围成冷凝装置。优选光源3置于壳体8的正中间。所述的壳体8可配合多点磁搅拌器使用，能充分混匀反应液和光催化剂，光源为柱形光源。

该壳体8为玻璃壳体。壳体8的侧面的下端设置进水口6，其对应侧面的上端设置出水口1。在壳体8的顶部，与石英管4围成的区域设置一个或多个取样孔2，方便取样。

石英管4与壳体8之间设置挡板5，将冷凝装置分成多个区域。优选在多个取样孔2之间设有挡板5。