发明名称 浓差型光化学反应器
摘要 一种浓差型光化学反应器,是由光化学反应槽与光触媒反应板所构成,其利用光触媒、金属、导电载体与还原极依序结合而成光触媒反应板,来降低内电阻障碍,提高光激发之电子电洞分离效率,并藉由调整光触媒反应槽内之处理液的浓度差异,改变化学反应之位置,从而提高化学反应效率,并减少牺牲试剂的使用量。
申请公布号 TWI284561 申请公布日期 2007.08.01
申请号 TW093140754 申请日期 2004.12.27
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 郑光炜;黄朝琴;萧清松;颜佩珊
分类号 B01J19/08(2006.01) 主分类号 B01J19/08(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种浓差型光化学反应器,其包括: 一光化学反应槽,承装有一包含一个以上的反应物 之处理液,并具有一氧化槽与一还原槽,该氧化槽 之该处理液之pH値介于6~11之间,该还原槽之处理液 之pH値介于2~7之间,且该氧化槽内之该处理液之pH 値系高于该还原槽内之该处理液之pH値;及 一光触媒反应板,设置于该光化学反应槽中,依序 包括: 一光触媒,位于该氧化槽中,用以接收一光能,产生 复数个电子电洞对,并使该些电洞产生氧化反应; 一金属,连接该光触媒,用以与该光触媒形成低的 接触电阻,避免该些电子与该些电洞再结合; 一导电载体,连接该金属,用以传输该些电子;及 一还原极,位于该还原槽中,并连接该导电载体,用 以接收该些电子,并使该些电子产生还原反应。 2.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,更包括一反应物进料口,以补充该氧化反应与 该还原反应所消耗掉的该反应物。 3.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,其中该光触媒、该金属、该导电载体与该还原 极系以薄膜与颗粒状之一种型式结合。 4.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,更包含一光源,以提供该光能。 5.如申请专利范围第4项所述之浓差型光化学反应 器,其中该光源系选自人工光源、紫外光、可见光 与红外线之一。 6.如申请专利范围第4项所述之浓差型光化学反应 器,其中该光源之型式系平行光入射。 7.如申请专利范围第6项所述之浓差型光化学反应 器,其中该氧化槽系选自透光材料。 8.如申请专利范围第6项所述之浓差型光化学反应 器,其中该氧化槽系选自压克力、玻璃与石英玻璃 之一。 9.如申请专利范围第4项所述之浓差型光化学反应 器,其中该光源之型式系管式灯管组与侧发光之光 纤组之一,并装设于该氧化槽内。 10.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,其中该光触媒系半导体材料。 11.如申请专利范围第10项所述之浓差型光化学反 应器,其中该半导体材料系选自氧系列、硫系列、 镓系列与矽系列的光触媒之群组组合。 12.如申请专利范围第10项所述之浓差型光化学反 应器,其中该半导体材料系选自二氧化钛(TiO2)、氧 化锌(ZnO)、硫化锌(ZnS)、硫化镉(CdS)、硫化硒(ZnSe) 、硒化镉(CdSe)、三氧化钨(WO3)、砷化镓(GaAs)与磷 化镓(GaP)之群组组合。 13.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,其中该导电载体系选自铜、银、金、铂与导电 玻璃(ITO)之群组组合。 14.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,其中该金属系选自欧姆接触金属与具有低萧特 基阻障(schottky barrier)之金属之一。 15.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,其中该还原极系选自铂(Pt)、铅(Pd)、钌(Ru)、镍 (Ni)、氧化镍(NiO)与二氧化钌(RuO2)之群组组合。 16.如申请专利范围第15项所述之浓差型光化学反 应器,其中该还原极系以大面积与网格状方式之一 种方式设置于该导电载体上。 17.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,其中该光化学反应槽更包括一反应隔离板,用 以将该光化学反应槽分隔为该氧化槽与该还原槽 。 18.如申请专利范围第17项所述之浓差型光化学反 应器,其中该光触媒反应板系以大面积与网格状方 式之一种方式设置于该反应隔离板上。 19.如申请专利范围第17项所述之浓差型光化学反 应器,该光化学反应槽更包括一分离膜,系以大面 积与网格状方式之一种方式设置于该反应隔离板 上。 20.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,其中该还原槽系选自金属、高分子、石英玻璃 、玻璃与塑胶之群组组合。 21.如申请专利范围第1项所述之浓差型光化学反应 器,其中光化学反应槽之型式系正方形、长方形、 二抛物面柱状型与椭圆柱状型之一。 图式简单说明: 第1A图与第1B图,分别为本发明所提供之浓差型光 化学反应器之侧视与上视之剖面图; 第2A图与第2B图,分别为本发明所提供之另一种型 式之浓差型光化学反应器之侧视与上视之剖面图; 及 第3图,为本发明之第二实施例之氢气氧气生成图 。
地址 新竹县竹东镇中兴路4段195号