[发明专利]一种气相光催化机理研究的装置和方法

权利要求书

1.一种气相光催化机理研究的装置，其特征在于，所述装置包括红外光谱仪(1)、进气通路(2)、出气通路(3)和光照灯(4)；所述红外近红外光谱仪(1)包括用于承载催化剂和/或反应气体的样品池，所述进气通路(2)的一端与反应气体气路连通，所述进气通路(2)的另一端与所述样品池气路连通；所述出气通路(3)的一端与所述样品池气路连通；所述样品池上设有用于使得光照灯(4)的光线通过的透明玻璃窗口。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：

所述装置还包括惰性气体通路(5)，所述惰性气体通路(5)与所述出气通路的气体连通；

所述惰性气体通路(5)上设有开关阀；

所述惰性气体通路(5)上设有流量计。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括水浴部件，所述样品池设于所述水浴部件提供的水浴环境中。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括加热部件，所述加热部件用于加热所述样品池。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括尾气吸收部件(6)，所述出气通路(3)的另一端与尾气吸收部件(6)气体连通。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：

所述进气通路(1)上设有开关阀；

所述进气通路(1)上设有流量计。

7.一种气相光催化机理研究的方法，其特征在于，所述方法是采用如权利要求1～6任一项所述的装置，在光照灯的光照射和催化剂的催化条件下，通过红外光谱仪实时监测扫描反应池中反应气体在催化剂表面反应产生的反应产物的谱图。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述红外光谱仪为漫反射红外光谱仪。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：

所述催化剂为二氧化钛与分子筛的混合物；

所述二氧化钛与所述分子筛的质量比为0.1～1。

10.根据权利要求7述的方法，其特征在于，所述光照灯为氙灯。

11.根据权利要求7述的方法，其特征在于，所述反应气体为负载有水蒸气的一氧化碳、负载有水蒸气的甲烷、惰性气体负载的甲醇和负载有水蒸气的二氧化碳中的一种。

12.根据权利要求7述的方法，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：

反应的温度为25～80℃；

反应气体的气流流速为1～30ml/min；

光照灯的光照时间为5～20min。

13.根据权利要求7述的方法，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：

所述方法还包括在反应前先采用惰性气体进入进气通道对气路进行除杂的步骤；

对气路进行除杂时，还包括加热所述样品池至100℃～300℃；还包括除杂完成后降温的步骤；降温采用液氮辅助降温；

所述方法还包括除杂后通入惰性气体采集背景红外光谱的步骤；

所述方法还包括扣除背景红外光谱图获得通入惰性气体时的原位红外谱图的步骤；

所述方法还包括通入反应气体，收集其原位红外光谱图的步骤；

所述方法还包括关掉反应气体，用通入惰性气体，收集原位红外谱图的步骤；

所述方法还包括关掉惰性气体和反应气体，光照并收集光照反应后原位红外谱图的步骤。

14.根据权利要求7述的方法，其特征在于，包括如下特征中的一种或多种：

所述方法还包括在反应前采用水浴部件将样品池置于水浴环境中用于检测样品池的气密性；

所述惰性气体为氦气、氮气和氩气中的一种或多种。