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公开(公告)号：CN113074359A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202110245634.3
申请日：2021-03-05
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于直接太阳能梯级利用的聚光光热电耦合制氢反应系统，包括聚光菲涅尔透镜、十字型法兰、光热催化反应模块、柔性光伏片以及质子陶瓷蒸汽电解器等，旨在为提升太阳能到氢能的转化效率提供一种新的多元模块耦合制氢方法。工作过程主要包括太阳能的聚集、分频梯级利用、透射光和散射光的二次反射、光伏储电，高温水蒸气电解等来实现对太阳能的全方位有序利用。本发明可根据实验具体要求精准控制太阳能辐射量、纳米流体混合液温度以及水蒸气的压力等参数，实现光热耦合模块制氢与电解模块制氢的强耦合。本发明能够用于对太阳能的合理分配和分级有序利用转化为氢能等相关研究提供反应场所，具有环保、高效、紧凑、易于操作等优点。
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公开(公告)号：CN110697654B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201911083334.9
申请日：2019-11-07
Applicant: 西安交通大学
IPC: C01B3/04
Abstract: 本发明公开了一种连续流蛇形微通道聚光光热耦合催化制氢反应装置，主要包括微型蛇形流道反应模块，流量计，加热器，气体吹扫装置，循环泵，换热器等，旨在为新型的光热耦合催化制氢催化剂提供一个有效可持续的微型反应装置。装置的实现过程主要包括通过热电偶反应液的温度，反应前反应液使用惰性气体排除反应液中的氧气，继而打开循环泵将流体送入蛇形流道反应装置，在氙灯等模拟光源的聚光照射下实现微流道中的光热催化产氢过程，产生的气体在流体压力的驱动下进入到储液瓶液体上方部分，采气对其进行分析。管路中流量和流体的温度分别由流量计和换热器精准控制。本发明通过器件串联实现了在光热耦合条件下的连续式产氢，操作方便，节能环保。
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公开(公告)号：CN110467152B
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN201910817679.6
申请日：2019-08-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: C01B3/04
Abstract: 本发明公开了一种基于高聚光点光源的光热耦合微流道制氢反应装置，包括高聚光点光源等，工作时，高聚光点光源的方向垂直向下；催化剂放置台放在反应腔室底部的正中心与高聚光点光源的光路对齐；催化剂放置在催化剂放置台上，反应腔室内部加入反应物，反应前先使用惰性气体经气体吹扫流道对反应腔室进行吹扫，再通过高聚光点光源将不同波段的光聚焦道光热催化剂表面，反应后产物通过产物取样口收集并检测。本发明的反应装置体积小，各流道尺寸小，便于点光源将光聚集到催化剂载体上，能流密度大大提升，同时强光的聚集会携带热量，实现光热耦合反应制氢的目的。本发明具有结构简易，操作方便，运行稳定，传热效果好等优点。
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公开(公告)号：CN112012273A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010760653.5
申请日：2020-07-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多功能MOF材料的新型智能集/取水装置，包括半球型上盖、石墨烯涂层、半导体冷凝器、铜金属板、电风扇以及温度和水位监测系统等，旨在为像在沙漠、高原等干旱特殊极端条件下收集和提取水提供智能便捷的装置。该装置功能主要分为集水和取水过程，前者是利用MOF材料自身优异性质暴露在空气中，通过电风扇的强制对流和产生的压差效应将湿空气聚集在MOF材料的表面，便于吸收；后者是利用石墨烯涂层汲取太阳能中的热量后将MOF材料中的水分蒸发出来，再经过半导体冷凝器的作用后将蒸汽液化后储存在储水罐中。整个过程中温度和收集水的水位都能智能监控，装置具有简单方便，实用性高，便于携带，无污染且工作稳定的特点。
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公开(公告)号：CN111545149A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010345175.1
申请日：2020-04-27
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明提供了一种光催化分解水反应高聚光系统及使用方法，系统包括光催化分解水循环子系统，所述光催化分解水循环子系统包括光催化分解水反应器、聚光光源、气液分离装置和反应液集中器；所述光催化分解水反应器包括上层的迎光板、中层的反应板和下层的冷却板；所述冷却板和反应板之间设置有薄膜状光催化剂；所述聚光光源设置在所述光催化分解水反应器的迎光板上方；所述光催化分解水反应器的反应板、气液分离装置和反应液集中器的液体管路依次连接形成水循环回路；气液分离装置具有气体出口。本发明提供的实验装置是在实验研究的基础上，设计并搭建了具备高聚光光源光催化反应系统，将光照强度提高至几百个太阳光亮常数，是研究光催化剂在高光强下催化分解水反应的重要实践。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108055001B
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201711277015.2
申请日：2017-12-06
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种可动态调控的太阳能聚光分频热电联产装置及方法，包括线性菲涅耳反射镜阵列，线性菲涅耳反射镜阵列的上方设置有能够动态调控的转轴，转轴的周向上设置有一对固态分频器件和一对全反射器件，转轴的上方设置有内置集热工质的真空管集热器，真空管集热器的上方设置有二次反射器件，转轴的两侧分别设置有一个混合式接收器，混合式接收器的腔体内部设置有太阳能电池，太阳能电池的内侧设置有玻璃挡板，太阳能电池的外侧设置有冷却系统。本发明实现太阳能热电联产装置产电量和产热量的智能调节，从而大幅度提高太阳能的综合利用效率。
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公开(公告)号：CN106268569A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610643796.1
申请日：2016-08-08
Applicant: 西安交通大学
IPC: B01J19/08
CPC classification number: B01J19/087 , B01J2219/00135 , B01J2219/0854
Abstract: 本发明公开了一种基于磁性颗粒的光热磁耦合产氢实验装置，该装置主要包括磁场发生器、电加热板、光源、镜面反射面板等部分，旨在为目前新兴的磁性光催化颗粒提供一种耦合多物理场的实验装置，为科研工作者做进一步的科学研究提供实验条件。本发明可用磁场发生器产生间歇性极性相反的脉冲磁场，磁场发生器的位置、磁场的大小、脉冲的时间均可根据实验需要人为设定。光源可选择现有的仪器，最大程度上利用现有资源。镜面反射面板的设置既能增大光线利用率又能防止控制器背面迎光面温度过高。加热板为电加热方式，可由温度控制器控制恒温加热，安全方便。本发明用于磁性催化剂颗粒的光催化制氢实验，具有结构简单，操作便捷，运行稳定的优点。
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公开(公告)号：CN101157044B
公开(公告)日：2010-06-23
申请号：CN200710018881.X
申请日：2007-10-16
Applicant: 西安交通大学
IPC: B01J27/049 , C01B3/04
CPC classification number: Y02E60/364
Abstract: 本发明公开了一种Ni掺杂Cd0.1Zn0.9S微米球光催化剂及其制备方法，制得的光催化剂的颗粒形状为纳米晶组成的微米球，Ni的掺杂量为催化剂重量的0.1％～0.5％。制备方法是将硫酸锌、硫酸镉、硝酸镍和硫代乙酰胺为原料，形成混合溶液，密封于水热釜中，然后置于烘箱中保温，自然冷却至室温，产物经洗涤、干燥、研磨即得。本发明制备的Ni掺杂Cd0.1Zn0.9S微米球光催化剂，在空气中的抗表面氧化及光催化反应中抗光腐蚀能力均有很大提高。由于光催化剂颗粒为微米球状，使催化剂的可见光光催化分解水产氢活性得到极大提高，最高产氢速率达到191.01μmol/(g·h)。在420nm处量子效率达6.77％。负载0.6wt％Pt后最高产氢速率达到585.45μmol/(g·h)，为未负载Pt时的3倍。在420nm处量子效率达15.9％，活性高，稳定性好。
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公开(公告)号：CN101091900B
公开(公告)日：2010-05-19
申请号：CN200710017687.X
申请日：2007-04-13
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于复合抛物面聚光器的太阳能光催化反应器。该装置斜面上通过轴承固定有至少一个复合抛物面聚光器。各个复合抛物面聚光器的反光面之间通过调节螺杆连接，复合抛物面聚光器的中心均设有一个管式反应器，各个管式反应器之间通过PVC管串联在一起。通过将复合抛物面聚光器与管式反应器耦合可以实现对太阳光线的有效聚集和利用，光催化剂粉末及水溶液在反应器内循环流动，催化剂在经过管式反应器时受光激发发生光催化反应。本发明操作简单，成本低，可以直接利用太阳光进行各类光催化反应，复合抛物面聚光器和管式反应器的数量可以设计要求增减，因此装置可应用于各种不同活性光催化剂，亦可对装置做进一步放大。
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公开(公告)号：CN100515924C
公开(公告)日：2009-07-22
申请号：CN200710017682.7
申请日：2007-04-13
Applicant: 西安交通大学
IPC: C01B3/06
CPC classification number: Y02E60/36 , Y02P20/134
Abstract: 本发明公开了一种直接利用太阳能光催化分解水制氢系统，该储液罐顶部出口依次连接气相色谱仪、流量计和集气瓶；底部出口连接循环泵，连接循环泵连接到光催化反应器一端，光催化反应器另一端连接到储液罐；储液罐壁上设有温度探头、精密压力表。光催化反应器的不锈钢支架斜面与水平面夹角为a，a的取值为当地纬度，斜面上通过轴承固定有至少一个复合抛物面聚光器，各个复合抛物面聚光器之间通过调节螺杆连接，复合抛物面聚光器的中心均设有一个管式反应器，各个管式反应器之间通过PVC管串联在一起。本发明用于利用聚集太阳能光催化制氢实验，具有结构简单，费用低，反应速率高，操作方便和运行稳定的优点。
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