一種光電催化產(chǎn)氫裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光電催化產(chǎn)氫裝置，包括：反應(yīng)室，該反應(yīng)室內(nèi)包括位于中心處的光源、環(huán)繞在光源外圍的陽(yáng)極板和環(huán)繞在陽(yáng)極板外圍的陰極板；電源模塊，連接至所述光源、陽(yáng)極板和陰極板；集氣裝置，與所述反應(yīng)室相連通。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)氫效果好，能源利用率高。
【專利說(shuō)明】
一種光電催化產(chǎn)氫裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種產(chǎn)氫裝置，具體一種光電催化產(chǎn)氫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源問(wèn)題日益突顯，煤、石油、天然氣等不可再生石化燃料的加速消耗，傳統(tǒng)的能源體系不能滿足日益增長(zhǎng)的能源需求，新能源的開(kāi)發(fā)工作益發(fā)重要。
[0003]在眾多的可持續(xù)能源中，太陽(yáng)能是唯一能代替花式燃料并能滿足人類大規(guī)模應(yīng)用的能源，但是太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化還存在一些問(wèn)題，再新的能源體系中，氫是一種理想的二次能源，與其他能源相比，氫能源高效、環(huán)保，且燃燒產(chǎn)物為水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是最有潛力的新能源之一。
[0004]近年來(lái)人們致力于氫能源的開(kāi)發(fā)，例如，公開(kāi)號(hào)為CN105154313A的發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開(kāi)了一種暗發(fā)酵光合作用聯(lián)合產(chǎn)氫裝置及其產(chǎn)氫方法，產(chǎn)氫裝置包括支架，所述支架上放置有光合生物制氫反應(yīng)器，光合生物制氫反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有暗發(fā)酵生物制氫反應(yīng)器，且暗發(fā)酵生物制氫反應(yīng)器的頂部高于光合生物制氫反應(yīng)器的頂部，所述光合生物制氫反應(yīng)器與暗發(fā)酵生物制氫反應(yīng)器之間設(shè)有隔光保溫層。
[0005]例如，公開(kāi)號(hào)為CN 102208668A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開(kāi)了一種液固流化床微生物燃料電池產(chǎn)氫裝置，裝置底部中心處制有污水入口，污水出口置于陽(yáng)極流化床體側(cè)壁頂部，污水入口上部制有預(yù)分布室并法蘭式與陽(yáng)極流化床連接;預(yù)分布室和陽(yáng)極流化床體之間制有液體分布板，陽(yáng)極流化床體內(nèi)下部裝有流化顆粒;石墨碳棒質(zhì)的陽(yáng)電極豎向式置于陽(yáng)極流化床體內(nèi)側(cè)，底部的一端插入流化顆粒內(nèi)，陽(yáng)電極另一端和碳紙膜陰極之間通過(guò)焊接的導(dǎo)線連接并串聯(lián)負(fù)載和穩(wěn)壓電源相連形成閉合回路;有機(jī)玻璃質(zhì)的陽(yáng)極流化床體側(cè)壁中下部上下排列結(jié)構(gòu)等間距制有2-10個(gè)測(cè)試口，陰極室的頂部側(cè)壁上制有氣體收集出
□ O
[0006]但是現(xiàn)有的產(chǎn)氫裝置都存在裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜或能源利用率不高等技術(shù)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型提供了一種光電催化產(chǎn)氫裝置，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)氫效果好，能源利用率高。
[0008]—種光電催化產(chǎn)氫裝置，包括:
[0009]反應(yīng)室，該反應(yīng)室內(nèi)包括位于中心處的光源、環(huán)繞在光源外圍且由光催化材料制成的陽(yáng)極板和環(huán)繞在陽(yáng)極板外圍的陰極板；
[0010]電源模塊，連接至所述光源、陽(yáng)極板和陰極板；
[0011]集氣裝置，與所述反應(yīng)室相連通。
[0012]本實(shí)用新型所用陽(yáng)極板為現(xiàn)有光催化材料按常規(guī)方法制成，主要可采用常規(guī)T12電極以及改性T12電極，例如CdS/Ti02、CdS/貴金屬/Ti02、貴金屬OT12等改性催化劑。
[0013]所用陰極板為耐腐蝕性能穩(wěn)定的鈦板;所用光源為燈管。反應(yīng)室內(nèi)盛裝電解質(zhì)溶液，電源模塊為陽(yáng)極板、陰極板和光源提供電源，光電催化電解質(zhì)溶液產(chǎn)生氫氣，氫氣由集氣裝置收集。
[0014]作為優(yōu)選，所述陽(yáng)極板和陰極板均設(shè)置為四塊，且均呈“口”字形分布。
[0015]電極板設(shè)置成“口”子形，光源位于電極板的中心處，該設(shè)置方式增大光催化接觸面積，且可提尚對(duì)光源的利用率，有利于提尚廣氣效率。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選，所述光源與陽(yáng)極板之間的垂直距離為5?20cm;陽(yáng)極板與陰極板之間的間距為I?5cm。
[0017]作為優(yōu)選，所述電源模塊包括相互連接的太陽(yáng)能電池板和電源控制器，所述電源控制器分別與所述光源、陽(yáng)極板和陰極板相連。
[0018]本實(shí)用新型的裝置產(chǎn)氫過(guò)程中主要利用太陽(yáng)能電池板供電，充分利用太陽(yáng)能產(chǎn)電產(chǎn)氫，旨在解決能源問(wèn)題。
[0019]進(jìn)一步優(yōu)選，所述電源模塊還包括與所述電源控制器連接的蓄電池。
[0020]更進(jìn)一步優(yōu)選，所述電源模塊還包括與所述集氣裝置連接的氫燃料電池，所述氫燃料電池與所述蓄電池相連。
[0021]在該優(yōu)選方案下，在有光照條件下可以通過(guò)太陽(yáng)光提供電源，無(wú)光照時(shí)可以利用白天收集在蓄電池和通過(guò)氫燃料電池發(fā)電的電量產(chǎn)氫。
[0022]作為優(yōu)選，還設(shè)有連通至所述反應(yīng)室的真空栗。通過(guò)該真空栗對(duì)反應(yīng)室內(nèi)抽真空。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選，所述反應(yīng)室頂部設(shè)置出氣孔，所述集氣裝置和真空栗均通過(guò)管路和連接頭連接至該出氣孔。
[0024]作為優(yōu)選，所述集氣裝置為集氣瓶或集氣袋。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0026]現(xiàn)有的產(chǎn)氫裝置都存在裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜或能源利用率不高等技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要采用太陽(yáng)能供電，同時(shí)產(chǎn)生的氫氣也可用于產(chǎn)電，作為儲(chǔ)備電源，能源利用率高，電極板采用“口”字形設(shè)置，產(chǎn)氫效果好。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0028]圖中所示附圖標(biāo)記如下:
[0029]1-反應(yīng)室 2-陽(yáng)極板3-陰極板
[0030]4-光源 5-電源控制器6-太陽(yáng)能電池板
[0031]7-集氣裝置 8-第一氣閥9-第二氣閥
[0032]10_第三氣閥 11-真空栗12-氫燃料電池
[0033]13-蓄電池
【具體實(shí)施方式】
[0034]如圖1所示，一種光電催化裝置，包括反應(yīng)室1、光源、電極板、電源模塊和集氣裝置I。
[0035]反應(yīng)室I為實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)反應(yīng)室，反應(yīng)室?guī)в羞M(jìn)液口、出液口和出氣孔，進(jìn)液口和出液口按常規(guī)方式設(shè)置，出氣孔位于反應(yīng)室頂部。
[0036]反應(yīng)室內(nèi)中心處設(shè)置光源4，本實(shí)施方式中，該光源采用燈管，如普通的日光燈管，陽(yáng)極板2呈“口”字形環(huán)繞在光源四周，光源與陽(yáng)極板之間的垂直距離為5?20cm，陰極板3呈“口”字形環(huán)繞在陽(yáng)極板外，陰極板與陽(yáng)極板之間的間距為I?5cm。
[0037]反應(yīng)室頂部的出氣孔通過(guò)管路和三通接頭連接一臺(tái)真空栗11和一個(gè)集氣裝置7，集氣裝置采用集氣瓶或者集氣袋，連接出氣孔的總管路上設(shè)置第一氣閥8，連接真空栗11的支管路上設(shè)置第二氣閥9，連接集氣裝置7的支管路上設(shè)置第三氣閥10。
[0038]電源模塊為反應(yīng)室內(nèi)的光源、陽(yáng)極板和陰極板供電，本實(shí)施方式中，電源模塊包括電源控制器5、太陽(yáng)能電池板6、蓄電池13和氫燃料電池12，太陽(yáng)能電池板6和氫燃料電池均為本領(lǐng)域通用設(shè)備，電源控制器的輸出端通過(guò)導(dǎo)線分別與光源4、陽(yáng)極板2和陰極板3連接，電源控制器的輸入端連接太陽(yáng)能電池板，電源控制器上還連接一個(gè)蓄電池13，氫燃料電池連接集氣裝置和蓄電池13。
[0039]本實(shí)用新型的工作方式如下:
[0040]反應(yīng)室I中裝有電解質(zhì)溶液，整個(gè)體系的電源由太陽(yáng)能電池板6和氫燃料電池12提供，通過(guò)電源控制器5調(diào)控電壓輸出，起始時(shí)第一氣閥8、第二氣閥9、第三氣閥10處于開(kāi)啟狀態(tài)，由真空栗11將整個(gè)反應(yīng)裝置抽真空，后關(guān)閉第二氣閥9，裝置運(yùn)行，開(kāi)始產(chǎn)氫。此時(shí)氫氣量處于增長(zhǎng)狀態(tài)，部分氫氣可通過(guò)燃料電池轉(zhuǎn)化成電能持續(xù)維護(hù)整個(gè)裝置的運(yùn)行;若要轉(zhuǎn)移氫氣，則待集氣瓶/袋收集滿氫氣后關(guān)閉第一氣閥8和第三氣閥10，移走集氣瓶/袋即可。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型專利的具體實(shí)施案例，但本實(shí)用新型專利的技術(shù)特征并不局限于此，任何相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光電催化產(chǎn)氫裝置，其特征在于，包括: 反應(yīng)室，該反應(yīng)室內(nèi)包括位于中心處的光源、環(huán)繞在光源外圍且由光催化材料制成的陽(yáng)極板和環(huán)繞在陽(yáng)極板外圍的陰極板； 電源模塊，連接至所述光源、陽(yáng)極板和陰極板； 集氣裝置，與所述反應(yīng)室相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光電催化產(chǎn)氫裝置，其特征在于，所述陽(yáng)極板和陰極板均設(shè)置為四塊，且均呈“口”字形分布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光電催化產(chǎn)氫裝置，其特征在于，所述光源與陽(yáng)極板之間的垂直距離為5?20cm;陽(yáng)極板與陰極板之間的間距為I?5cmο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述光電催化產(chǎn)氫裝置，其特征在于，所述電源模塊包括相互連接的太陽(yáng)能電池板和電源控制器，所述電源控制器分別與所述光源、陽(yáng)極板和陰極板相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述光電催化產(chǎn)氫裝置，其特征在于，所述電源模塊還包括與所述電源控制器連接的蓄電池。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述光電催化產(chǎn)氫裝置，其特征在于，所述電源模塊還包括與所述集氣裝置連接的氫燃料電池，所述氫燃料電池與所述蓄電池相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述光電催化產(chǎn)氫裝置，其特征在于，還設(shè)有連通至所述反應(yīng)室的真空栗。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述光電催化產(chǎn)氫裝置，其特征在于，所述集氣裝置為集氣瓶或集氣袋。
【文檔編號(hào)】C25B1/02GK205420560SQ201620107424
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日
【發(fā)明人】王強(qiáng), 張軼, 胡超, 陳書(shū)鑫, 叢燕青, 王齊
【申請(qǐng)人】浙江工商大學(xué)