[实用新型]一种β辐照光催化反应器

说明书

本实用新型涉及一种β辐照光催化反应器，包括玻璃容器；所述玻璃容器设置有催化腔、钛膜法兰、石英光窗、延长冷凝臂和恒温结构；钛膜法兰的钛膜朝向所述催化腔设置以将低能β粒子引入所述催化腔；石英光窗朝向催化腔设置以将催化光线引入催化腔；恒温结构围绕催化腔设置以提供恒温环境；延长冷凝臂与所述催化腔连通。本实用新型的有益效果如下：在不影响光催化系统气密性及不对整个光催化系统造成射线损伤的前提下，成功将电子辐照技术与光催化技术相结合，使得低能β射线能被成功引入反应液中，能承受系统抽真空而保证良好的气密性，能与电子加速器匹配，能对反应液随时取样，从而实现在β粒子辐照的放射性条件下完成光催化实验。

技术领域

本实用新型涉及光催化反应器，具体涉及一种β辐照光催化反应器。

背景技术

随着能源短缺和环境污染问题的加剧，通过光催化技术如何将太阳能高效转化成可储存、可再生、清洁的氢能是国内外研究的一个热点。TiO₂因其化学性质稳定、导带价带电位比氢更负、纳米级TiO₂光量子效应显著、价格便宜等特点，成为研究最多、应用最广泛的光催化材料；但TiO₂直接作为光催化剂也存在着吸收光集中在紫外光光区和光量子效率不高两个不足，导致其对太阳能转化为氢能的总效率不高。通常对TiO₂光催化制氢技术的研究是对TiO₂光催化剂进行改性研究，包括形貌控制、负载改性、复合半导体、贵金属修饰、离子掺杂、表面敏化等改性方法。这些改性方法在制备方法的难易程度、催化剂的稳定性、原材料的选择、产业化等方面各有优缺点，要通过高效、稳定的光催化系统实现裂解水高效产氢仍有很长的路要走，对光催化制氢技术的不断研究也将有助于以可持续的方式解决全球能源问题。

射线与水溶液物质相互作用，辐射引起物质的电离，高能激发态和离子态具有极高的活性。同时射线与水溶液作用产生的活性粒子，会在径迹周围形成不均匀的特殊的分布，激发离子及分子组成群团(又称刺迹或团迹)，例如射线

辐照水时，瞬间产生高浓度的羟基自由基(·OH)、水合电子(e_aq)和氢自由基 (·H)等活性粒子，可立即与水中的物质发生化学反应。乏燃料中裂变产物金属铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、铑(Rh)等铂系金属具有良好的氢吸附活性，从乏燃料中获得的钯等金属，除具有铂系金属的优异催化性能外，其具有的β放射性可大幅度增加这种金属颗粒的催化反应活性。

现有光催化反应器通常是作为非放射性的常规光催化分析评价系统的配套装置来使用的，无法满足β粒子辐照的放射性条件下光催化反应。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种β辐照光催化反应器，至少能够提供一种满足在β粒子辐照的放射性条件下进行光催化反应的装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种β辐照光催化反应器，包括玻璃容器；所述玻璃容器设置有催化腔、钛膜法兰、石英光窗、延长冷凝臂和恒温结构；所述钛膜法兰的钛膜朝向所述催化腔设置以将低能β粒子引入所述催化腔；所述石英光窗朝向所述催化腔设置以将催化光线引入所述催化腔；所述恒温结构围绕所述催化腔设置以提供恒温环境；所述延长冷凝臂与所述催化腔连通。

进一步地，上述的β辐照光催化反应器，所述玻璃容器上部开口，开口上沿与盖板连接，所述钛膜法兰设置于所述盖板上。

进一步地，上述的β辐照光催化反应器，所述钛膜法兰包括T形压紧头、枕片、钛膜、密封紧固件和夹簧；所述T形压紧头和密封紧固件连接以压紧枕片和钛膜；所述密封紧固件通过所述夹簧安装于所述盖板的中空玻璃管上；所述密封紧固件与所述盖板之间、所述开口上沿与所述盖板之间均设置有密封圈。