【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置。
技术介绍
1、由于化石燃料的大量使用，导致二氧化碳的排放问题引发严重的环境问题，例如温室效应，因此对二氧化碳转化的研究至关重要。其中二氧化碳还原方法由于其稳定的催化效率，可控的选择性，简单的反应单元和良好的应用前景受到了广泛的关注。作为目前行之有效解决过量碳排放的手段之一，其既可以使用清洁的可再生能源进行催化，同时还原得到的碳产物也可以实现能源的循环利用。
2、使用太阳光将二氧化碳转化为有用化学物质作为减缓温室效应和能源危机的方式之一，因此光催化还原二氧化碳为碳氢化合物被认为是同时解决环境问题和能源问题的一种很有前景的方法。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的旨在提供一种用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，该装置一方面能够使更多种类的催化剂用于二氧化碳的催化还原，且均使它们具有良好的光催化效果，另一方面能够有效减小催化剂的使用剂量，从而提高催化剂的催化活性。
2、技术方案：本专利技术所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，包括透明的反应器，反应器内固定有导电玻璃，导电玻璃的导电面上涂覆有催化剂；还包括固定在反应器顶部的光源装置和套设在反应器外侧的导电线圈，导电线圈与电源连接；所述反应器包括设置在下部的进料口和设置在上部的出料口；二氧化碳和水蒸气混合气从进料口进入反应器中，反应后，通过出料口排出反应器，反应器的出料口与循环水冷却器连接。
3、循环水冷却器主要起到
4、其中，反应器呈中空腔体，由透明玻璃制备而成。
5、其中，还包括二氧化碳钢瓶以及与二氧化碳钢瓶通过不锈钢气体管路连接的储液罐，储液罐中盛放有纯水溶液；在二氧化碳钢瓶与储液罐的连接管路上设有气体流量计；通过气体流量计能以固定的流速向反应器内提供二氧化碳和水蒸气的混合气，保持反应过程中二氧化碳的分压始终不变，消除其分压变化对反应速率的影响。由于装置是敞开的，压力(总压)为常压，当二氧化碳水蒸气混合气的流速恒定通入一段时间后，可认为二氧化碳分压是不变的。
6、其中，所述光源装置包括电源和氙灯灯泡，在所述氙灯灯泡前放置有am 1.5g的滤光片。
7、其中，导电玻璃倾斜固定放置在反应器内，氙灯发出的光线照射在导电玻璃涂覆有催化剂的一面。
8、其中，还包括气相色谱分析仪，循环水冷却器的另一端与气相色谱分析仪连接。
9、本专利技术通过引入外部磁场显著提升光催化剂的二氧化碳还原性能，由于太阳能具有广谱、广域、低能量密度和间歇性的特点，引入外场可以弥补其无法实现连续高强度能量输出的不足，提高光子利用率，改善催化剂的光催化活性。本专利技术将通电线圈形成的交变磁场作用于反应器，通过耦合光磁催化二氧化碳还原反应，在实现协同二氧化碳还原反应的同时实现原位对气态反应产物的定量检测。
10、有益效果：相比于现有技术，本专利技术具有如下显著的优点：本专利技术反应装置一方面能够使更多种类的催化剂用于二氧化碳的催化还原，且均具有良好的光催化效果，另一方面能够有效减小催化剂的使用剂量，从而提高催化剂的催化活性。
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1.一种用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：包括透明的反应器(21)，反应器(21)内固定有导电玻璃(22)，导电玻璃(22)的导电面上涂覆有催化剂；还包括固定在反应器(21)顶部的光源装置和套设在反应器(21)外侧的导电线圈(42)，导电线圈(42)与电源(41)连接；所述反应器(21)包括设置在下部的进料口和设置在上部的出料口；二氧化碳和水蒸气混合气从进料口进入反应器(21)中，反应后，通过出料口排出反应器(21)，反应器(21)的出料口与循环水冷却器(15)连接。
2.根据权利要求1所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：反应器(21)呈中空腔体，由透明玻璃制备而成。
3.根据权利要求1所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：还包括二氧化碳钢瓶(11)以及与二氧化碳钢瓶(11)通过气体管路(14)连接的储液罐(13)，储液罐(13)中盛放有纯水溶液；在二氧化碳钢瓶(11)与储液罐(13)的连接管路上设有气体流量计(12)。
4.根据权利要求1所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反
5.根据权利要求4所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：在所述氙灯灯泡(31)前放置有AM 1.5G的滤光片(33)。
6.根据权利要求1所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：导电玻璃(22)倾斜固定放置在反应器(21)内，氙灯发出的光线照射在导电玻璃(22)涂覆有催化剂的一面上。
7.根据权利要求6所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：导电玻璃(22)与反应器(21)底板的夹角为45°。
8.根据权利要求1所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：还包括气相色谱分析仪(5)，循环水冷却器(15)的另一端与气相色谱分析仪(5)连接。
...【技术特征摘要】
1.一种用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：包括透明的反应器(21)，反应器(21)内固定有导电玻璃(22)，导电玻璃(22)的导电面上涂覆有催化剂；还包括固定在反应器(21)顶部的光源装置和套设在反应器(21)外侧的导电线圈(42)，导电线圈(42)与电源(41)连接；所述反应器(21)包括设置在下部的进料口和设置在上部的出料口；二氧化碳和水蒸气混合气从进料口进入反应器(21)中，反应后，通过出料口排出反应器(21)，反应器(21)的出料口与循环水冷却器(15)连接。
2.根据权利要求1所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：反应器(21)呈中空腔体，由透明玻璃制备而成。
3.根据权利要求1所述的用于二氧化碳光催化还原的光磁耦合反应装置，其特征在于：还包括二氧化碳钢瓶(11)以及与二氧化碳钢瓶(11)通过气体管路(14)连接的储液罐(13)，储液罐(13)中盛放有纯水溶液；在二氧化碳钢瓶(11...
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