2.氢能是一种清洁无污染的可再次生产的能源，是今后替代化石能源最理想的选择，可为“碳达峰、碳中和”目标的顺利实现做出实质贡献。因此，开发清洁、低成本的技术来促进氢能源的生产特别的重要。采用光催化技术，利用光能驱动水分解制氢是一种极具发展前途的产氢新方法。

  3.光催化产氢过程主要是选用适宜的半导体作为催化剂，将其分散于水中，在光的激发下，半导体催化剂内部受光激发产生电子和空穴对，并分别迁移至催化剂表面与水或有机物分子发生氧化、还原反应生成氢气和氧气。目前的研究多从材料及化学的角度，仅关注光催化材料本身的结构性质及其化学反应，忽略了催化材料与产氢装置的耦合作用，致使该过程的总能转化效率始终在低水平徘徊。因此有必要设计一种简单有效的反应装置用于科研工作者开展相关工作。

  4.发明人检索、查阅相关文献、专利等资料发现，目前有不少关于光催化反应制氢的报道，但这些体系由于实验装置等条件的限制，大多采用氙灯、钨灯等作为光源进行实验。氙灯、钨灯耗电量大，光功率损失快，需经常更换灯泡，使用成本高昂。其次，氙灯、钨灯的波长不是单一波长，而是一个范围，无法直接进行量子产率的计算。另外，目前的光催化产氢反应器还存在不耐正压的问题，当产氢量较大，反应器内压力接近一个大气压时，反应器会漏气导致分析结果不准确，更严重的情况甚至发生爆炸。再者，目前的光催化产氢反应器还存在设计复杂，操作困难等问题。

  5.针对上述技术问题，本实用新型提供了一种底照式光催化产氢系统，该系统设置简单，光源为低能耗、高稳定性的led面阵列，反应器为耐压性能高的石英反应釜，能够很好的满足实验室研究及小型产氢示范的需求。

  7.一种底照式光催化产氢系统，包括石英反应釜，所述石英反应釜的底部配置有led面阵列，所述led面阵列安装在高度可调节支架上；所述石英反应釜的上盖设有出口，所述出口通过柔性接头与管道分配器相连，所述管道分配器通过5个分支管路分别连接真空泵接口、真空压力表、安全阀、氩气进口和出氢口。

  10.优选地，用于连接所述真空泵接口的分支管路上依次设置有单向阀和气体开关，单向阀位于近真空泵接口一侧且单向阀和气体开关之间设置有柔性接头。

  11.优选地，用于连接所述出氢口的分支管路上依次设置有单向阀和气体开关，单向

  12.优选地，所述真空泵接口、真空压力表、安全阀和出氢口的前侧均设置有柔性接头。

  16.更优选地，所述配件支架放置于工作台面上，所述工作台面的中央设置有开孔，所述开孔的表面积大于所述led面阵列的表面积。

  17.在实验过程中，按特殊的比例向石英反应釜中加入光催化剂和反应溶液，将反应釜抽线次置换，排干净残留空气，密封反应釜，打开led面阵列，产氢反应开始。当检测到反应器中压力达到0.15mpa时，出气阀打开、导出氢气。

  19.1、本实用新型采用具有耐压性能的石英反应釜，石英材质有利于光源透过，方便观察产氢反应情况，可用于产氢演示，且耐压性能增加了系统整体的安全性能。

  20.2、灯源为led灯，寿命长、稳定性高；且灯源为单色光，其波长可根据光催化剂做调整，选用光催化剂最佳的响应波长，避免了能源浪费。

  21.3、本实用新型的石英反应釜易拆装，使用起来更便捷。反应釜大小可按研究需要设置，满足多种规模的产氢需求。

  22.4、本实用新型的出氢管路为五通的设计，满足了反应前抽真空/通氩气置换空气、釜内压力测定、反应过程中的氢气导出，真空泵接口、氩气进口、出氢口前设置有单向阀，防止气体回流，反应釜上设置有安全阀，安全性能高，整个产氢系统结构相对比较简单、操作简便。

  25.1.石英反应釜；2.密封螺栓；3.柔性接头；4.连接法兰；5.管道分配器；6.线.配件支架；14.工作台面；15.高度可调节支架；16.led面阵列；17.led电源；18.线.氩气瓶。

  26.下面结合实施例对本实用新型进行详细说明，以下具体实施例有助于本领域技术人员对进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，在不脱离本实用新型构思的前提下，都可以对装置做出若干的变形或改造。这些都属于本实用新型的保护范围。

  28.如图1所示，本实用新型提供一种底照式光催化产氢系统，包括石英反应釜1，石英材质有利于光源透过，方便观察产氢反应情况，可用于产氢演示，且耐压性能增加了系统整体的安全性能，石英反应釜1的大小可按需调节、订制；石英反应釜1的底部配置有led面阵列16，led面阵列16与led电源17连接，led面阵列16安装在高度可调节支架15上，高度可调

  方便led尽可能贴近反应釜底部，led面阵列16的灯源为单色光，其波长可按光催化剂最佳响应波长设置，包括但不局限于265nm～780nm，避免了能源浪费。

  29.石英反应釜1的上盖与釜身通过密封螺栓2连接，且上盖设有一个出口，出口处设置有连接法兰4，以方便快速拆卸反应釜，连接法兰4的两端均设置有柔性接头3，出口通过柔性接头3与管道分配器5相连，防止使用时石英脆性损坏，管道分配器5的材质为不锈钢，不会非常容易损坏；管道分配器5所连配件通过配件支架13支撑，配件支架13放置于工作台面14上，工作台面14的中央设置有开孔，开孔的表面积大于led面阵列16的表面积，方便led可非间接接触石英反应釜1底部。

  30.管道分配器5有5个分支管路，分别连接线，线连接，用于连接线的分支管路上依次设置有单向阀7和气体开关8且单向阀7位于近线的两侧还设置有柔性接头3；用于连接出氢口12的分支管路上依次设置有单向阀7和气体开关8且单向阀7位于近出氢口12一侧，单向阀7的两侧还设置有柔性接头3；线的前侧均设置有柔性接头3，线可检测范围为负压至正压，如0-0.25mpa，安全阀10的设置则增加了系统的安全性能；用于连接氩气进口11的分支管路上设置有气体开关8。线可防止气体倒流；线，便于对前述四项仪器按需控制。

  31.反应开始前对石英反应釜1进行抽真空/通氩气等多次循环，尽可能减少空气的残留。光催化反应产生的气体通过石英反应釜1上方的出口导出，导出的气体可通过外置的气相色谱分析成分和纯度。

  32.本实用新型的具体工作过程：按特殊的比例向石英反应釜1中加入光催化剂和反应溶液，将反应釜抽线次置换，排干净残留空气，密封反应釜，打开led面阵列16，产氢反应开始。当检测到反应器中压力达到0.15mpa时，出气阀打开、导出氢气。

  33.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为更清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还能做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方法予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。