[实用新型]一种光催化阴极电极分解水制氢气的装置

摘要

本实用新型公开了一种光催化阴极电极分解水制氢气的装置，该装置由水裂解产生质子的阴极电极装置、阴极电极液体储罐、氢气气体收集器、氢气气液分离器、氢气气体储罐组成。其中，集光镜收集光能经光源聚焦装置直接照射到阳极电极上产生电子，并在阳极电极上分解了阳极电极液体储罐内的水分子为氢质子和氧分子气体；氢质子在浓度差和酸碱度差作用下向迅速阴极电极液体储罐迁移，并在阴极电极装置上与从光电转换阳极电极装置上释放出的电子相结合，发生化学反应、产生和释放出纯净的氢气，经由气体输出导管将氢气输出。阴极电极液体储罐和阳极电极液体储罐保持相同的水位高度，阴极释放氢气或阴极的氧气后水位下降由纯水补液管、纯水补液泵经过水压控制器向电极液体储罐补充纯水，使氢气的产生不间断地进行。

主权项

1.一种光催化阴极电极分解水制氢气的装置，其特征在于包括聚光镜（1）、光源聚焦装置（2）、光电转换阳极电极装置（3）、质子离子选择性隔膜（4）、电流限制器（20）、阴极电极装置（5）、阴极电极液体储罐（13）、氢气气体收集器（6）、氢气气体压力控制器（7）、氢气气体喷嘴组件（8）、氢气气液分离器（9）、氢气气体导管（10）、氢气气体储罐（11）、氢气气体输出导管（12）、纯水补液管（16）、纯水补液泵（17）、水压控制器（18）、液体控制阀门（19）、氧气释放口（15）和光催化阴极电极分解水制氢气装置（14）；光催化阴极电极分解水制氢气装置（14）被质子离子选择性隔膜（4）分为阳极电极液体储罐和阴极电极液体储罐（13），光电转换阳极电极装置（3）设置于阳极电极液体储罐中，阴极电极装置（5）置于阴极电极液体储罐（13）中，光电转化阳极电极装置（3）与质子离子选择性隔膜（4）及阴极电极装置（5）紧密结合在一起形成“三明治”结构，且阴极电极装置（5）通过导线和电流限制器（20）与光电转化阳极电极装置（3）相连接；光电转换阳极电极装置（3）一侧设有聚光镜（1）和光源聚焦装置（2），聚光镜（1）收集到的光能经光源聚焦装置（2）直接照射到光电转换阳极电极装置（3）上用于产生电子和分解水为氢质子和氧分子；阳极电极液体储罐顶部设有氧气释放口（15）；阴极电极液体储罐（13）顶部依次连接氢气气体收集器（6）、氢气气体压力控制器（7）、氢气气体喷嘴组件（8）和氢气气液分离器（9），氢气气液分离器（9）中分离出的气体和液体分成两路，液体一路由控制阀门（19）和液体回流管回流到阴极电极液体储罐（13）中，另一路氢气气体流经氢气气体导管（10）后储存于氢气气体储罐（11）中，并在储存足够后由氢气气体输出导管（12）输出；阳极电极液体储罐和阴极电极液体储罐（13）中维持于同一水位，阴极电极液体储罐（13）通过纯水补液管（16）连接纯水补液泵（17），纯水补液管（16）上设有水压控制器（18）和控制阀门（19）。