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专利名称：光触媒催化性能的测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光触媒催化性能的测量装置。
背景技术：
光触媒具有抗菌、除臭、自洁等功能，以二氧化钛为例，其作用原理为当以具适当波 长的光照射二氧化钛时，光以能量的方式被二氧化钛吸收，进而激发二氧化钛产生电子与空 穴。带负电荷的电子与二氧化钛表面周围空气中的氧分子(02)作用可产生具有强还原能力的 超氧阴离子( 02—)，带正电荷的空穴与光触媒表面的水分子(H20)作用可产生具有强氧化分 解能力之氢氧自由基( OH)。所述超氧阴离子( 02—)和羟基自由基( OH)都是具有强分解 能力的自由基，能够有效地分解二氧化钛表面接触的脏污、细菌、病毒等有机物、以及氮氧 化物(NOx)、硫氧化物(SOx)等对人体有害气体，实现二氧化钛的抗菌、除臭、自洁等功能。
一般来说，通过亚甲基蓝溶液分解实验来测量光触媒的催化性能。为了使测量不受外界 环境的光源影响，通常在黑箱内用紫外灯源照射含有光触媒的亚甲基蓝溶液。紫外灯照射一 定时间后，需取出样品，将亚甲基蓝溶液放入石英比色管中，使用分光光度计测量亚甲基蓝 溶液照射前和照射后的浓度变化，从而测量光触媒的催化性能。由于长时间紫外灯照射易引 起黑箱内较大的温度上升，且亚甲基蓝溶液从黑箱中取出而暴露在空气中等因素均会造成亚 甲基蓝溶液蒸发，而影响其浓度的准确测定，使得光触媒催化性能的测量数据有所偏差。

发明内容
有鉴于此，有必要提供一种准确度较高的光触媒光催化性能的测量装置。 一种光触媒催化性能的测量装置，其包括密封腔室；收容于该密封腔室内的样品池， 该样品池装有待分解溶液，该样品池具有透光的第一表面和与其相对的透光的第二表面；收 容于该密封腔室内的紫外光源； 一光谱仪，该光谱仪设置于该密封腔室外，该光谱仪具有一 光发射端及一检测端，该光发射端通过一第一光纤将光线照射至该样品池的第一表面，该检 测端通过一第二光纤接收穿透该样品池第二表面的光线，及一温度控制装置，用于控制该密 封腔室内的样品池内待分解溶液温度为一恒定值。
相较于现有技术，该光触媒催化性能的测量装置通过一设置于密封腔室外的光谱仪直接 测量该密封腔室内的样品池的亚甲基蓝溶液的浓度变化，可不必将该样品池取出，从而避免 了亚甲基蓝溶液浓度的变化。该温度控制装置可控制该样品池的亚甲基蓝溶液温度恒定，不会造成溶液在长时间紫外灯源照射下的蒸发而引起浓度的变化，从而使光触媒的催化性能的 测量更准确。


图l是本发明实施例提供的光触媒催化性能的测量装置的结构示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。
请参阅图i，本发明实施例提供了一种光触媒催化性能的测量装置ioo。该光触媒催化性
能的测量装置100包括一密封腔室10;收容于该密封腔室10内的样品池20，该样品池20装有 待分解溶液； 一紫外灯源30; —搅拌器40; —光谱仪50; —容器60及一温度控制装置70。该 待分解溶液可为亚甲基蓝溶液、甲醛溶液或苯溶液。在本实施例中，该待分解溶液为亚甲基 蓝溶液。该光触媒为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆或硫化镉。在本实施例中，该光 触媒为二氧化钛。
该密封腔室10为不透光的材料制成。该密封腔室10的内壁设置有反射层(图未示)，用 于多次反射紫外灯源30发出的紫外光至该样品池20，提高光触媒的分解效率。
该样品池20具有透光的第一表面202和与其相对的透光的第二表面204。该样品池20的材 料为石英玻璃，其可以透过紫外光。
该紫外灯源30收容于该密封腔室10内，其可设置于该密封腔室10的内壁上。该紫外灯源 30的种类不限，例如可以为发光二极管。
该搅拌器40为一磁力搅拌器，用于使该样品池20的溶液浓度分布更均匀。
该温度控制装置70连接于该样品池20，用于控制该密封腔室10内的样品池20的溶液温度 为一恒定值。
该容器60内装有纯水，可使得水蒸气压增大，降低亚甲基蓝溶液蒸发。 该光谱仪50设置于该密封腔室10外，该光谱仪50具有一光发射端502及一检测端504，该 检测端504设有一电荷耦合器件(Charge Coupled Device, CCD)、互补金属氧化物半导体 (Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS)检测器或光电倍增管检测器(图未示 )。该光发射端502通过一第一光纤506将光线照射至该样品池20的第一表面202，该检测端 504通过一第二光纤508接收穿透该样品池20的光线，通过朗伯比尔定律得出该样品池20的亚 甲基蓝溶液浓度。
该光触媒催化性能的测量装置100的测量原理为亚甲基蓝为一种蓝色染料，其不容易 因光照而分解。然而，光触媒在紫外光的照射下产生的超氧阴离子(*02—)和羟基自由基(*OH)可以分解亚甲基蓝。故通过配制亚甲基蓝和光触媒的混合溶液，在相同实验条件下，亚 甲基蓝溶液在紫外光照射后的浓度与紫外光照射后的浓度相比，浓度值下降越多，说明光触 媒的催化性能越强。该光谱仪50的光发射端502发出的光的波长范围为660到670纳米，由于 亚甲基蓝溶液在吸收波长为665纳米处有最大吸收峰，所以在本实施例中，于波长为665纳米 时测量亚甲基蓝溶液浓度变化。将光触媒样品与亚甲基蓝溶液混合，在该样品池20的混合溶 液接收紫外灯源30照射一段时间后，光触媒在紫外光线照射下产生超氧阴离子以及氢氧自由 基，该超氧阴离子以及氢氧自由基分解亚甲基蓝溶液使得亚甲基蓝溶液浓度下降而褪色。通 过该光谱仪50可测得亚甲基蓝溶液在紫外光线照射前和紫外光线照射后的浓度变化，来测量 光触媒的催化性能。
相较于现有技术，该光触媒催化性能的测量装置100通过一设置于密封腔室10外的光谱 仪50直接测量该样品池20的亚甲基蓝溶液的浓度变化，可不必将该样品池20取出检测，从而 避免了亚甲基蓝溶液浓度的变化。该温度控制装置70可控制该样品池20的亚甲基蓝溶液温度 恒定，不会造成溶液在长时间紫外灯源照射下的蒸发而引起浓度的变化，从而使光触媒的催 化性能的测量更准确。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，可以理解的是，这些依据本 发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种光触媒催化性能的测量装置，其包括密封腔室；收容于该密封腔室内的样品池，该样品池装有待分解溶液，该样品池具有透光的第一表面和与其相对的透光的第二表面；收容于该密封腔室内的紫外光源；其特征在于，该光触媒催化性能的测量装置进一步包括一光谱仪，该光谱仪设置于该密封腔室外，该光谱仪具有一光发射端及一检测端，该光发射端通过一第一光纤将光线照射至该样品池的第一表面，该检测端通过一第二光纤接收穿透该样品池第二表面的光线，及一温度控制装置，用于控制该密封腔室内的样品池内待分解溶液温度为一恒定值。
2.如权利要求l所述的光触媒催化性能的测量装置，其特征在于， 该待分解溶液为亚甲基蓝溶液。
3.如权利要求2所述的光触媒催化性能的测量装置，其特征在于， 该光谱仪的光发射端发出的光线的波长范围为660到670纳米。
4.如权利要求l所述的光触媒催化性能的测量装置，其特征在于， 该光触媒催化性能的测量装置进一步包括一搅拌器，其收容于该密封腔室内，用于搅拌该样 品池内溶液。
5.如权利要求l所述的光触媒催化性能的测量装置，其特征在于， 该密封腔室内壁设置有一反射层。
6.如权利要求l所述的光触媒催化性能的测量装置，其特征在于， 该光触媒催化性能的测量装置进一步包括一容器，该容器收容于该密封腔室内，该容器装有 纯水。
7.如权利要求l所述的光触媒催化性能的测量装置，其特征在于， 该光谱仪的检测端设有一CCD检测器、CMOS检测器或光电倍增管检测器。
8 如权利要求l所述的光触媒催化性能的测量装置，其特征在于， 该光触媒为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆或硫化镉。
9 如权利要求l所述的光触媒催化性能的测量装置，其特征在于， 该密封腔室不透光。
10 如权利要求l所述的光触媒催化性能的测量装置，其特征在于， 该温度控制装置为冷却装置。
全文摘要
本发明提供一种光触媒催化性能的测量装置，其包括密封腔室；收容于该密封腔室内的样品池，该样品池装有待分解溶液，该样品池具有透光的第一表面和与其相对的透光的第二表面；收容于该密封腔室内的紫外光源；一光谱仪，该光谱仪设置于该密封腔室外，该光谱仪具有一光发射端及一检测端，该光发射端通过一第一光纤将光线照射至该样品池的第一表面，该检测端通过一第二光纤接收穿透该样品池第二表面的光线，及一温度控制装置，用于控制该密封腔室内的样品池内待分解溶液温度为一恒定值。
文档编号G01N21/00GK101655449SQ20081030407
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月20日 优先权日2008年8月20日
发明者黄建豪 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司