[发明专利]光催化反应净化装置

说明书

技术领域

本发明属于光催化反应降解有机污染物和测定技术领域，涉及一种光催化反应净化装置，尤其一种超声协同臭氧、紫外pH计联用温控一体化的光催化反应净化装置。

背景技术

半导体光催化技术是半导体材料在光催化领域的应用，主要是利用半导体材料吸收太阳光辐射，半导体受激发产生电子和空穴，电子和空穴再与吸附在半导体材料表面的物质发生一系列的化学反应。日本东京大学Fujishima和Honda科学家于1972年首次在Nature上发表了关于二氧化钛单晶电极在光解水产氢现象的论文，引起了各国科学家对二氧化钛半导体的高度重视。近些年，各种新型的催化剂被广泛的研究，并用于太阳能的转化和储存、光化学合成、光催化降解有机污染物、光催化杀菌等方面的应用。

虽然，各种新型的光催化剂被不断地研究出来，但用于催化剂反应的光反应器却很少，尤其是实验室传统的光催化装置，灯源，光催化反应瓶，pH检测，紫外分光光度计检测大都是分开使用的，使用起来比较麻烦。公开号是CN105582871A的专利申请中提出一种超声辅助光催化反应净化装置，将超声波与光催化反应净化装置结合起来，以提高光催化效率；公开号是CN104803469A的专利申请中提出一种臭氧、紫外光、超声波协同作用废水处理装置，利用超声波、臭氧及协助处理污水；公告号是CN103112924B的发明专利中提出一种超声协同臭氧降解农药的实验装置，将称重传感器、酸碱度传感器和温度传感器与实验装置相连，实时检测溶液的质量、温度计酸碱变化；公开号是CN102627370A的专利申请中提出一种能够持续维持高处理效率的废水降解用微波光催化装置，利用超声波在不拆机的前提下对机身污垢进行清理，以维持装置的高效率工作。但是，超声波、臭氧及紫外协助降解，pH和紫外实时监测以及温度可控和仪器自清洁一体化的光催化反应净化装置却很少。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可实现光源可调、恒温、反应过程实时检测、可减少光催化反应到检测的实验步骤并能显著提高光催化反应实验效率的光催化反应净化装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种光催化反应净化装置，其特征在于：所述光催化反应净化装置包括双层保温不锈钢外壳、曝气装置、pH计探头、紫外分光光度计、超声发生器、盖子、电热丝以及可更换式光源；所述双层保温不锈钢外壳整体是一端开口的筒状结构；所述超声发生器置于双层保温不锈钢外壳的夹层中；所述双层保温不锈钢外壳侧壁上设置有进气口以及出液口；所述曝气装置通过双层保温不锈钢外壳侧壁上的进气口与双层保温不锈钢外壳内部相贯通；所述双层保温不锈钢外壳侧壁上的出液口分别与pH计探头以及紫外分光光度计相连；所述盖子上设置有与双层保温不锈钢外壳内部相贯通的排气口；所述盖子设置在双层保温不锈钢外壳的顶部；所述可更换式光源的一端设置在盖子上，另一端伸入双层保温不锈钢外壳内部；所述电热丝设置在双层保温不锈钢外壳的底部。

作为优选，本发明所采用的光催化反应净化装置还包括设置在双层保温不锈钢外壳内部的磁力搅拌装置以及温度传感器。

作为优选，本发明所采用的光催化反应净化装置还包括设置在双层保温不锈钢外壳侧壁上的出液口处的可更换滤膜的滤头。

作为优选，本发明所采用的光催化反应净化装置还包括出水口阀门、pH计阀门以及紫外检测阀门；所述双层保温不锈钢外壳侧壁上的出液口通过可更换滤膜的滤头与水口阀门相连通；所述双层保温不锈钢外壳侧壁上的出液口通过可更换滤膜的滤头分别与pH计阀门以及紫外检测阀门相连通；所述pH计阀门与pH计探头相连；所述紫外检测阀门与紫外分光光度计的比色皿相连通。

作为优选，本发明所采用的曝气装置包括通气泵、气体流量计以及通气管；所述通气泵通过气体流量计与通气管相连通；所述通气管通过双层保温不锈钢外壳侧壁上的进气口与双层保温不锈钢外壳内部相贯通；所述在双层保温不锈钢外壳内部的通气管的端部设置有曝气头。

作为优选，本发明所采用的盖子设置有光源通孔，所述可更换式光源置于光源通孔中并通过灯管更换旋钮固定。

作为优选，本发明所采用的可更换式光源包括玻璃外罩、玻璃内罩以及灯管；所述玻璃外罩罩于玻璃内罩外部并与玻璃内罩之间设置有空隙；所述灯管置于玻璃内罩中；所述玻璃外罩上设置有进水口以及出水口；所述进水口通过玻璃外罩和玻璃内罩之间的空隙与出水口相贯通。

作为优选，本发明所采用的灯管是氙灯、汞灯或LED灯中的任意一种，所述灯管的光源强度可调节的。