一种光催化性能自动检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光催化性能自动检测系统，包括：光催化反应装置、单向循环装置、光催化光源装置、除气泡装置和吸光度检测装置。其中，光催化反应装置包括反应容器、磁力搅拌器及磁子；单向循环装置包括针筒式滤膜、单向阀、流动比色皿、蠕动泵；光催化光源装置包括聚光镜、光催化光源；吸光度检测装置包括分光光度计测试系统、紫外‑可见光光源和光具座。该自动检测系统可设置读取光催化数据的时间间隔，能自动记录实验数据。该系统具有除气泡功能，避免气泡对实验数据的影响。该系统免去人工取样、样品离心、人工测试吸光度等过程，减少人为因素带来的误差，具有自动测试光催化剂性能等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光催化性能自动检测技术，特别涉及一种光催化性能自动检测系统，该系统具有自动测试光催化剂性能的功能。
技术介绍
光催化是在光照条件下,半导体的价带电子发生带间跃迁,即从价带跃迁到导带，从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。光生电子和空穴与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基,这种活性自由基几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质。因此，光催化能治理水中的无机污染物、有机污染物，达到治理水污染的效果，是一种在环境领域有着重要应用前景的绿色技术。传统的光催化性能测试流程大致为：在一定时间间隔内，通过人工方式提取光催化反应溶液的上清液，然后将其离心，再运用分光光度计测试系统测定上清液的吸光度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种光催化性能自动检测系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种光催化性能自动检测系统，包括：光催化反应装置、单向循环装置、光催化光源装置、除气泡装置和吸光度检测装置。所述光催化性能自动检测系统设置成读取光催化数据的时间间隔，并自动将文件存储到指定路径，从而自动记录实验数据。光催化反应装置包括反应容器、磁力搅拌器及磁子组成；其中，反应容器包括下端口加平面镜的玻璃管，以提高光的利用率；反应容器出水口配有滤膜，反应容器入水口配有滤膜，通过蠕动泵实现液体在反应容器中的循环流动；磁力搅拌器5及磁子8的作用在于让溶液浓度更均匀，使得实验数据更为准确。单向循环装置包括针筒式滤膜、单向阀、流动比色皿、蠕动泵；针筒式滤膜用于防止催化剂从反应容器中流出；单向阀用于确保液体单向流通，因而流动比色皿中被测试样品是连续更新的，使得实验数据更具有效性。光催化光源装置包括聚光镜、光催化光源；其中，聚光镜用于将光聚焦在反应容器底部的光催化剂上，以提高光催化效率。除气泡装置具有双重功能：一方面，该除气泡装置内有双层滤膜，所述双层滤膜用于过滤光催化剂，防止光催化剂进入流动比色皿；另一方面，该除气泡装置上设有排气孔，打开排气口，将气泡排出。由此提高流速并避免气泡及催化剂对实验数据的影响。吸光度检测装置包括通过光纤或USB数据线连接的分光光度计测试系统、紫外-可见光光源、计算机及光具座；分光光度计测试系统通过吸光度分析软件来检测光催化剂的降解程度；通过设置采样时间间隔和文件存储路径，实现光催化性能的自动测试。本专利技术的目的也可以通过以下技术方案实现：一种光催化性能自动检测系统，包括：光催化反应装置、单向循环装置、光催化光源装置、吸光度检测装置，该光催化性能自动检测系统结构如图1所示。如图2所示，所述光催化反应装置由反应容器7、磁力搅拌器5及磁子8组成。其中，反应容器7由下端口加平面镜的玻璃管构成，以提高光的利用率。反应容器出水口14配有滤膜17，反应容器入水口15均配有滤膜16，通过蠕动泵2实现液体在反应容器7中循环流动；磁力搅拌器5及磁子8的作用在于让溶液浓度更均匀，使得实验数据更为准确。如图3所示，所述单向循环装置由针筒式滤膜11、单向阀12、流动比色皿10、蠕动泵2组成。针筒式滤膜11能防止催化剂从反应容器7中流出；单向阀12能确保液体单向流通，因而流动比色皿10中被测试样品是连续更新的，使得实验数据更具有效性。如图4所示，所述光催化光源装置由聚光镜6、光催化光源4(白光源或者紫外光源)组成。聚光镜6能将光聚焦在反应容器7底部的光催化剂上，以提高光催化效率。如图5所示为除气泡装置。除气泡装置具有双重功能：一方面，该装置内有双层滤膜20，能过滤光催化剂，防止光催化剂进入流动比色皿10；另一方面，该装置上有排气孔19，打开排气口，可将气泡排出。由此提高流速并避免气泡及催化剂对实验数据的影响。如图6所示，所述吸光度检测装置由分光光度计测试系统1、紫外-可见光光源3、计算机及光具座9组成示。吸光度检测装置之间通过光纤或USB数据线连接。分光光度计测试系统通过吸光度分析软件来检测光催化剂的降解程度；通过设置采样时间间隔和文件存储路径，实现光催化性能的自动测试。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种光催化性能自动检测系统，包括：光催化反应装置、单向循环装置、光催化光源装置、吸光度检测装置。检测系统结构如图1所示。所述的光催化反应装置如图2所示，它由反应容器7、磁力搅拌器5及磁子8组成。其中，反应容器7由下端口加平面镜的玻璃管构成，以提高光的利用率。反应容器出水口14配有滤膜17，反应容器入水口15配有滤膜16，通过蠕动泵2实现液体在反应容器7中循环流动；磁力搅拌器5及磁子8的作用在于让溶液浓度更均匀。所述的单向循环装置如图3所示，它由针筒式滤膜11、单向阀12、流动比色皿10、蠕动泵2组成。针筒式滤膜11能防止催化剂从反应容器7中流出；单向阀11能确保液体单向流通，因而流动比色皿10中被测试样品是连续更新的。所述的光催化光源装置如图4所示，它由聚光镜6、光催化光源4(白光源或者紫光源)组成。其中，聚光镜6能将光聚焦在反应容器7底部的光催化剂上，以提高光催化效率；光催化光源可根据实际需要来选择。所述的除气泡装置如图5所示，它具有双重功能。该装置内有双层滤膜20，能过滤光催化剂，防止光催化剂进入流动比色皿10；该装置上有排气孔19，打开排气口，可将气泡排出。所述的吸光度检测装置如图6所示，它由分光光度计测试系统1、紫外-可见光光源3、计算机及光具座9组成。分光光度计测试1系统通过吸光度分析软件来检测光催化剂的降解性能；通过设置采样时间间隔和文件存储路径，实现自动测试。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本专利技术所述的光催化性能检测系统不需要人工取样、样品离心、测试吸光度等步骤，提高了便捷性。对于光催化性能优异的样品(比如，在10-20分钟催化结束)，本系统亦能提高测试精度。2、本专利技术所述自动检测系统可设置自动读取光催化数据的时间间隔，实验实验数据的自动记录。3、本专利技术的系统具有除气泡功能，避免气泡对实验数据的影响。该系统免去人工取样、样品离心、测试吸光度等过程，减少人为因素带来的误差，具有自动测试光催化剂性能的功能。附图说明图1是光催化性能自动检测系统结构示意图；其中，1表示分光光度计测试系统测试系统，2表示蠕动泵，3表示紫外-可见光光源，4表示光催化光源，5表示磁力搅拌器，6表示聚光镜，7表示反应容器，8表示磁子，9表示光具座，10表示流动比色皿，11表示针筒式滤膜，12表示单向阀，13表示除泡器。图2是光催化反应装置；其中，14表示反应容器出水口，15表示反应容器进水口，16表示反应容器出水口滤膜，17表示反应容器进水口滤膜，18表示除泡器进水口。图3是单向循环装置。图4是光催化光源装置。图5是除气泡装置；其中，18表示除泡器进水口，19表示排气孔，20表示双层滤膜，21表示除泡器出水口。图6是吸光度检测装置。图7是白光光催化甲基橙(无催化剂)。图8是白光光催化RhB(无催化剂)。图9是白光光催化甲基橙(催化剂TiO2/Bi2O3laminationongraphenenanoplates)。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，是光催化性能自动检测系统结构图，按照图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光催化性能自动检测系统，其特征在于，包括：光催化反应装置、单向循环装置、光催化光源装置、除气泡装置和吸光度检测装置。

【技术特征摘要】
1.一种光催化性能自动检测系统，其特征在于，包括：光催化反应装置、单向循环装置、光催化光源装置、除气泡装置和吸光度检测装置。2.根据权利要求1所述的光催化性能自动检测系统，其特征在于：所述光催化性能自动检测系统设置成读取光催化数据的时间间隔，并自动将文件存储到指定路径，从而自动记录实验数据。3.根据权利要求1所述的光催化性能自动检测系统，其特征在于：光催化反应装置包括反应容器(7)、磁力搅拌器(5)及磁子(8)组成；其中，反应容器(7)包括下端口加平面镜的玻璃管；反应容器出水口(14)配有滤膜(17)，反应容器入水口(15)配有滤膜(16)，通过蠕动泵(2)实现液体在反应容器(7)中的循环流动。4.根据权利要求1所述的光催化性能自动检测系统，其特征在于：单向循环装置包括针筒式滤膜(11)、单向阀(12)、流动比色皿(10)、蠕动泵(2)；针筒式滤膜(11)用于防止催化剂从反应容器(7)中流出；单向阀(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄敏兴，蔡湛深，李伟锋，姜越洋，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44