[发明专利]一种光波导光催化装置

说明书

本发明公开一种光波导光催化装置，包括至少一个光波导催化组件，所述光波导催化组件包括光波导基质，所述光波导基质的外壁至少部分区域涂覆有光催化材料，所述光波导基质能够接收光源，且所述光源发出的光线在所述光波导基质内部能够发生全反射。本发明光波导光催化装置，光线除被光催化材料吸收引发光催化反应之外，未被吸收的光继续在光波导基质内部会发生全反射，并向前传播，不断被光催化材料吸收并引发光催化反应，大幅度提高光能利用率，有效提高污染物的降解、光解水制氢、CO₂光催化还原等的反应效率。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，具体涉及一种光波导光催化装置。

背景技术

光催化剂是一种半导体材料，它能吸收光子能量产生电子-空穴对。当这些载流子扩散到材料的表面，就有可能与表面上的物种发生氧化、还原反应，从而实现光催化降解有机污染物、光解水制氢、CO₂光催化还原等应用。

现有技术的一种管状光催化结构，在这种结构中，光催化材料涂覆于管状壳体的内壁，LED灯组件设置于壳体内部照射内壁的光催化材料并发生光催化反应，气体从管中流过，起到降解进入管状壳体内部有毒有害气体的作用。

这种方法加大了气体和光催化材料的接触，但光线会不断传播并通过管壁两端离开管状壳体，导致光能利用率低。

因此，如何提供一种方案以提高光能利用率，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光波导光催化装置，能够提高光能利用率，更高效地实现有机污染物降解和太阳能光解水制氢、还原CO₂等。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光波导光催化装置，包括至少一个光波导催化组件，所述光波导催化组件包括光波导基质，所述光波导基质的外壁至少部分区域涂覆有光催化材料，所述光波导基质能够接收光源，且所述光源发出的光线在所述光波导基质内部能够发生全反射。

本发明光波导光催化装置，光源发出的光线进入光波导基质后，照射在涂覆有光催化材料的区域会被光催化材料吸收并引发光催化反应，从而实现对流经光波导基质表面的有机污染物的光催化降解、光解水制氢或CO₂光催化还原等应用；同时，除被光催化材料吸收之外，未被吸收的光继续在光波导基质内部会发生全反射，并不断向前传播，在此过程中，光线会不断被光催化材料吸收并引发光催化反应，与现有技术相比，大幅度提高光能利用率，有效提高污染物的降解、光解水制氢、CO₂光催化还原等的反应效率。

可选地，所述光波导基质为平板波导基质，所述光催化材料涂覆于所述平板波导基质的上下两侧壁，所述平板波导基质的端壁除用于接收所述光源的区域均粘贴有反射部件。

可选地，所述反射部件为铝箔反射片。

可选地，所述光波导基质为柱状的光纤基质，所述光催化材料涂覆于所述光纤基质的周壁。

可选地，所述光纤基质绕设形成螺线管结构。

可选地，所述光源为LED灯组件，包括LED灯条和若干固定于所述LED灯条的LED贴片灯珠，所述LED灯组件粘接于所述平板波导基质的一端端壁。

可选地，所述光源为LED灯珠，所述LED灯珠粘接于所述光纤基质的一端。

可选地，所述光波导催化组件的数量为多个，多个所述光波导催化组件平行设置，且相邻两个所述光波导催化组件之间具有预定距离。

可选地，还包括风扇，所述风扇设置于所述光波导催化组件的一端。

可选地，所述光源为太阳光，还包括聚光锥，所述光纤基质一端粘接于所述聚光锥底端，所述太阳光经所述聚光锥进入所述光纤基质。