[发明专利]基于电磁加热和光催化的小型氢气反应器及制氢方法

权利要求书

1.一种基于电磁加热和光催化的小型氢气反应器，其特征在于：包括竖直设置的反应筒，所述反应筒为透明玻璃材质且其两端为封闭结构，在反应筒的上端设有反应液进液管，气侧壁靠近上端处设有氢气出气管；在反应筒内沿其轴向设有一芯轴，所述芯轴的两端分别与反应筒的上、下两端转动连接，且芯轴的上端从反应筒的上端伸出；在反应筒的上端设有一驱动电机，该驱动电机的电机轴通过联轴器与芯轴的上端相连，通过驱动电机能够带动芯轴绕其轴心线转动；在芯轴靠近反应筒下端的部分，沿芯轴的长度方向分布有若干个叶片，所述叶片与芯轴固定连接；其中，所述芯轴和叶片均由导磁材料制成；在叶片上涂覆有催化剂层，所述催化剂层由催化剂采用冷喷涂的方式成型于叶片上；在反应筒的外侧，对应叶片的位置，绕设有线圈绕组。

2.根据权利要求1所述的基于电磁加热和光催化的小型氢气反应器，其特征在于：所述传热轴和叶片均由含铁金属制成。

3.根据权利要求1所述的基于电磁加热和光催化的小型氢气反应器，其特征在于：所述催化剂采用双金属光催化剂。

4.根据权利要求1所述的基于电磁加热和光催化的小型氢气反应器，其特征在于：所述芯轴上，最上方的叶片位于氢气出气管的下方。

5.根据权利要求1所述的制氢方法，其特征在于：所述催化剂为γ-Al₂O₃负载的双金属纳米颗粒；其中，金属组分一为Pt或Pd或Ni，金属组分二为 Au或Ag或Cu，双金属的总负载量为1~5wt%，金属组分一与金属组分二的质量比为1：0.2~15。

6.一种制氢方法，其特征在于：利用如权利要求1-3中任一权利要求所述的基于电磁加热和光催化的小型氢气反应器，具体包括如下步骤：

1）将反应筒置于光照条件下；

2）将一定比例的甲醇与水的混合液体从反应液进液管灌入反应筒内，并使混合液体的页面位于最上方叶片的上侧；

3）对线圈绕组和驱动电机通电，使驱动电机带动芯轴及叶片转动；

4）待反应筒工作一段时间后，利用氢气收集装置收集从氢气出气管溢出的气体，获取氢气。

7.根据权利要求6所述的制氢方法，其特征在于：步骤1）中的光照条件为：光照强度为0.1~0.5 W/cm2的可见光。