[实用新型]一种光催化阳极电极分解水制氧气的装置

权利要求书

1.一种光催化阳极电极分解水制氧气的装置，其特征在于包括集光镜(1)、光导纤维集束(2)、光电转换阳极电极装置(3)、阳极电极液体储罐(4)、氧气气体收集器(5)、气体导管(6)、氧气气体喷嘴(7)、氧气气液分离器(8)、氧气气体导管(9)、氧气气体储罐(10)、氧气气体输出导管(11)、控制阀门(12)、液体回流管(13)、导线(14)、电流限制器(15)、阴极电极装置(16)、质子离子选择性隔膜(17)、阴极电极液体储罐(18)和氢气气体收集器(20)、氢气气体喷嘴(21)、氢气气液分离器(22)、氢气气体导管(23)、氢气气体储罐(24)、氢气气体输出导管(25)，纯水补液管(26)、纯水补液泵(27)、水压控制器(28)；光催化电极分解水制氧装置(19)被质子离子选择性隔膜(17)分为阳极电极液体储罐(4)和阴极电极液体储罐(18)，光电转化阳极电极装置(3)置于阳极电极液体储罐(4)内、阴极电极装置(16)置于阴极电极液体储罐(18)内，光电转化阳极电极装置(3)通过导线(14)和电流限制器(15)与阴极电极装置(16)相连接；集光镜(1)收集到的光经光导纤维集束(2)照射到光电转换阳极电极装置(3)上,光电转换阳极电极装置(3)上产生出的氧气由溶液释放逸出后依次经过氧气气体收集器(5)、气体导管(6)和氧气气体喷嘴(7)后进入氧气气液分离器(8)中，氧气气液分离器(8)中分离出的气体与液体分成两路，液体一路由控制阀门(12)和液体回流管(13)回流到阳极电极液体储罐(4)中，另一路氧气气体流经氧气气体导管(9)储存于氧气气体储罐(10)中，并在储存足够后由氧气气体输出导管(11)输出；阴极电极液体储罐(18)上产生的氢气释放后依次经过氢气气体收集器(20)、气体导管(6)和氢气气体喷嘴(21)后进入氢气气液分离器(22)中，氢气气液分离器(22)中分离出的氢气气体与液体分成两路，液体一路由控制阀门(12)和液体回流管(13)回流到阴极电极液体储罐(18)中，另一路氢气气体流经氢气气体导管(23)储存于氢气气体储罐(24)中，并在储存足够后由氢气气体输出导管(25)输出；阳极电极液体储罐(4)通过纯水补液管(26)连接纯水补液泵(27)，纯水补液管(26)上设有水压控制器(28)和进水控制阀(29)。

2.根据权利要求1所述的一种光催化阳极电极分解水制氧气的装置，其特征在于所述的光电转换阳极电极装置(3)由导电电极层(31)置于中间并以多孔性导电粘结层(32)紧密粘贴连接，多孔性导电粘结层(32)的孔径在0.01～1微米之间，导电性网箍层(33)包裹于多孔性导电粘结层(32)外部，导电性网箍层(33)上涂覆多孔性金属氧化物催化层(34)，多孔性金属氧化物催化层(34)的孔径控制在0.1～500微米之间，光电转换阳极电极装置(3)的多层电极结构之间紧密箍扎形成一体；导线(14)与导电电极层(31)以汞齐固接点(30)深埋于多孔性导电粘结层(32)之内，光照发生在多孔性金属氧化物催化层(34)界面上其产生的电子通过导电电极层(31)传出。

3.根据权利要求1所述的一种光催化阳极电极分解水制氧气的装置，其特征在于所述的光导纤维集束(2)为石英纤维、硬质玻璃纤维中的至少一种，光导纤维数量为1～1000根/平方厘米，其与集光镜(1)相连接。

4.根据权利要求1所述的一种光催化阳极电极分解水制氧气的装置，其特征在于所述的阳极电极液体储罐(4)与集光镜(1)及光导纤维集束(2)相连接，且集光镜(1)能随光强方向180°旋转，光导纤维集束(2)中传导的光直接照射在光电转换阳极电极装置(3)上。