一種光電催化產氫裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光電催化產氫裝置，包括：反應室，該反應室內包括位于中心處的光源、環繞在光源外圍的陽極板和環繞在陽極板外圍的陰極板；電源模塊，連接至所述光源、陽極板和陰極板；集氣裝置，與所述反應室相連通。本實用新型裝置結構簡單，產氫效果好，能源利用率高。
【專利說明】
一種光電催化產氫裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種產氫裝置，具體一種光電催化產氫裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的不斷發展，能源問題日益突顯，煤、石油、天然氣等不可再生石化燃料的加速消耗，傳統的能源體系不能滿足日益增長的能源需求，新能源的開發工作益發重要。
[0003]在眾多的可持續能源中，太陽能是唯一能代替花式燃料并能滿足人類大規模應用的能源，但是太陽能的轉化還存在一些問題，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、環保，且燃燒產物為水，對環境無污染，是最有潛力的新能源之一。
[0004]近年來人們致力于氫能源的開發，例如，公開號為CN105154313A的發明專利申請文獻公開了一種暗發酵光合作用聯合產氫裝置及其產氫方法，產氫裝置包括支架，所述支架上放置有光合生物制氫反應器，光合生物制氫反應器的內部設有暗發酵生物制氫反應器，且暗發酵生物制氫反應器的頂部高于光合生物制氫反應器的頂部，所述光合生物制氫反應器與暗發酵生物制氫反應器之間設有隔光保溫層。
[0005]例如，公開號為CN 102208668A的中國發明專利申請文獻公開了一種液固流化床微生物燃料電池產氫裝置，裝置底部中心處制有污水入口，污水出口置于陽極流化床體側壁頂部，污水入口上部制有預分布室并法蘭式與陽極流化床連接;預分布室和陽極流化床體之間制有液體分布板，陽極流化床體內下部裝有流化顆粒;石墨碳棒質的陽電極豎向式置于陽極流化床體內側，底部的一端插入流化顆粒內，陽電極另一端和碳紙膜陰極之間通過焊接的導線連接并串聯負載和穩壓電源相連形成閉合回路;有機玻璃質的陽極流化床體側壁中下部上下排列結構等間距制有2-10個測試口，陰極室的頂部側壁上制有氣體收集出
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[0006]但是現有的產氫裝置都存在裝置結構復雜或能源利用率不高等技術問題。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型提供了一種光電催化產氫裝置，裝置結構簡單，產氫效果好，能源利用率高。
[0008]—種光電催化產氫裝置，包括:
[0009]反應室，該反應室內包括位于中心處的光源、環繞在光源外圍且由光催化材料制成的陽極板和環繞在陽極板外圍的陰極板；
[0010]電源模塊，連接至所述光源、陽極板和陰極板；
[0011]集氣裝置，與所述反應室相連通。
[0012]本實用新型所用陽極板為現有光催化材料按常規方法制成，主要可采用常規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定的鈦板;所用光源為燈管。反應室內盛裝電解質溶液，電源模塊為陽極板、陰極板和光源提供電源，光電催化電解質溶液產生氫氣，氫氣由集氣裝置收集。
[0014]作為優選，所述陽極板和陰極板均設置為四塊，且均呈“口”字形分布。
[0015]電極板設置成“口”子形，光源位于電極板的中心處，該設置方式增大光催化接觸面積，且可提尚對光源的利用率，有利于提尚廣氣效率。
[0016]進一步優選，所述光源與陽極板之間的垂直距離為5?20cm;陽極板與陰極板之間的間距為I?5cm。
[0017]作為優選，所述電源模塊包括相互連接的太陽能電池板和電源控制器，所述電源控制器分別與所述光源、陽極板和陰極板相連。
[0018]本實用新型的裝置產氫過程中主要利用太陽能電池板供電，充分利用太陽能產電產氫，旨在解決能源問題。
[0019]進一步優選，所述電源模塊還包括與所述電源控制器連接的蓄電池。
[0020]更進一步優選，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]在該優選方案下，在有光照條件下可以通過太陽光提供電源，無光照時可以利用白天收集在蓄電池和通過氫燃料電池發電的電量產氫。
[0022]作為優選，還設有連通至所述反應室的真空栗。通過該真空栗對反應室內抽真空。
[0023]進一步優選，所述反應室頂部設置出氣孔，所述集氣裝置和真空栗均通過管路和連接頭連接至該出氣孔。
[0024]作為優選，所述集氣裝置為集氣瓶或集氣袋。
[0025]與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0026]現有的產氫裝置都存在裝置結構復雜或能源利用率不高等技術問題，本實用新型裝置結構簡單，主要采用太陽能供電，同時產生的氫氣也可用于產電，作為儲備電源，能源利用率高，電極板采用“口”字形設置，產氫效果好。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型的結構不意圖。
[0028]圖中所示附圖標記如下:
[0029]1-反應室 2-陽極板3-陰極板
[0030]4-光源 5-電源控制器6-太陽能電池板
[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
【具體實施方式】
[0034]如圖1所示，一種光電催化裝置，包括反應室1、光源、電極板、電源模塊和集氣裝置I。
[0035]反應室I為實驗室常見反應室，反應室帶有進液口、出液口和出氣孔，進液口和出液口按常規方式設置，出氣孔位于反應室頂部。
[0036]反應室內中心處設置光源4，本實施方式中，該光源采用燈管，如普通的日光燈管，陽極板2呈“口”字形環繞在光源四周，光源與陽極板之間的垂直距離為5?20cm，陰極板3呈“口”字形環繞在陽極板外，陰極板與陽極板之間的間距為I?5cm。
[0037]反應室頂部的出氣孔通過管路和三通接頭連接一臺真空栗11和一個集氣裝置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置第一氣閥8，連接真空栗11的支管路上設置第二氣閥9，連接集氣裝置7的支管路上設置第三氣閥10。
[0038]電源模塊為反應室內的光源、陽極板和陰極板供電，本實施方式中，電源模塊包括電源控制器5、太陽能電池板6、蓄電池13和氫燃料電池12，太陽能電池板6和氫燃料電池均為本領域通用設備，電源控制器的輸出端通過導線分別與光源4、陽極板2和陰極板3連接，電源控制器的輸入端連接太陽能電池板，電源控制器上還連接一個蓄電池13，氫燃料電池連接集氣裝置和蓄電池13。
[0039]本實用新型的工作方式如下:
[0040]反應室I中裝有電解質溶液，整個體系的電源由太陽能電池板6和氫燃料電池12提供，通過電源控制器5調控電壓輸出，起始時第一氣閥8、第二氣閥9、第三氣閥10處于開啟狀態，由真空栗11將整個反應裝置抽真空，后關閉第二氣閥9，裝置運行，開始產氫。此時氫氣量處于增長狀態，部分氫氣可通過燃料電池轉化成電能持續維護整個裝置的運行;若要轉移氫氣，則待集氣瓶/袋收集滿氫氣后關閉第一氣閥8和第三氣閥10，移走集氣瓶/袋即可。
[0041]以上所述僅為本實用新型專利的具體實施案例，但本實用新型專利的技術特征并不局限于此，任何相關領域的技術人員在本實用新型的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。
【主權項】
1.一種光電催化產氫裝置，其特征在于，包括: 反應室，該反應室內包括位于中心處的光源、環繞在光源外圍且由光催化材料制成的陽極板和環繞在陽極板外圍的陰極板； 電源模塊，連接至所述光源、陽極板和陰極板； 集氣裝置，與所述反應室相連通。2.根據權利要求1所述光電催化產氫裝置，其特征在于，所述陽極板和陰極板均設置為四塊，且均呈“口”字形分布。3.根據權利要求1所述光電催化產氫裝置，其特征在于，所述光源與陽極板之間的垂直距離為5?20cm;陽極板與陰極板之間的間距為I?5cmο4.根據權利要求1所述光電催化產氫裝置，其特征在于，所述電源模塊包括相互連接的太陽能電池板和電源控制器，所述電源控制器分別與所述光源、陽極板和陰極板相連。5.根據權利要求4所述光電催化產氫裝置，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.根據權利要求5所述光電催化產氫裝置，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.根據權利要求1所述光電催化產氫裝置，其特征在于，還設有連通至所述反應室的真空栗。8.根據權利要求1所述光電催化產氫裝置，其特征在于，所述集氣裝置為集氣瓶或集氣袋。
【文檔編號】C25B1/02GK205420560SQ201620107424
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月1日
【發明人】王強, 張軼, 胡超, 陳書鑫, 叢燕青, 王齊
【申請人】浙江工商大學