一种手套箱氛围净化装置的制作方法
本发明涉及手套箱气体净化,尤其涉及一种手套箱氛围净化装置。
背景技术:
1、在钙钛矿光伏、有机光电器件、锂电池敏感材料制备等技术领域,惰性气体手套箱是核心制备设备,手套箱内部的氛围纯净度直接决定材料合成质量与器件最终性能。其中,手套箱内的水汽、氧气以及有机溶剂蒸汽是影响工艺稳定性的核心干扰因素,水汽与氧气易造成钙钛矿等敏感功能材料降解失效,而制备过程中产生的大量有机溶剂蒸汽会进一步破坏手套箱氛围稳定性,严重制约器件制备良率与工艺可重复性。
2、目前,对手套箱氛围的净化调控,普遍聚焦于水汽和氧气的去除,主要依靠惰性气体抽充置换以及净化柱吸附再生的方式维持低水氧环境,但长期忽视了有机溶剂蒸汽带来的系统性干扰。现有手套箱净化方式主要分为两种其一为惰性气体清洗置换,依靠抽充惰性气体排出箱内杂质气体,但dmf、dmso等常用有机溶剂蒸汽密度远高于氮气、氩气等惰性气体,轻质的惰性气体无法有效推动、置换高密度的有机溶剂蒸汽,导致有机蒸汽在箱内持续累积,无法实现彻底清除。其二为手套箱高温加氢再生净化,通过高温脱附水分、氢气还原铜触媒以恢复除水除氧能力,但高沸点、强极性的有机溶剂蒸汽吸附强度远高于水分子,可牢牢附着在分子筛和铜触媒表面,无法通过常规再生工艺脱除,长期使用会堵塞净化材料吸附位点,造成净化柱除水、除氧效率大幅下降甚至完全失效,引发手套箱水氧、有机杂质浓度居高不下的问题。综上,现有手套箱净化系统仅具备单一的水氧净化功能,缺乏针对有机溶剂蒸汽的有效去除手段,有机溶剂蒸汽累积、净化单元易失效、再生效果差等技术瓶颈,导致手套箱氛围难以精准稳定控制,严重制约了钙钛矿太阳能电池及各类惰性气氛工艺的性能提升与规模化应用。
3、因此,亟需一种手套箱氛围净化装置,可以解决现有手套箱氛围净化系统无法有效去除有机溶剂蒸汽,难以同步调控水氧与有机杂质氛围的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种手套箱氛围净化装置,可以解决现有手套箱氛围净化系统无法有效去除有机溶剂蒸汽,难以同步调控水氧与有机杂质氛围的问题。
2、如上构思,本发明所采用的技术方案是:
3、一种手套箱氛围净化装置,包括:
4、反应机构,包括反应仓、发光件和催化件,该发光件和该催化件均置于该反应仓内,该发光件用于激发催化件发生光催化反应,对流经该反应仓的气体进行氧化降解;
5、吸附机构,包括吸附仓和多个净化件,多个该净化件可拆卸安装于该吸附仓内,该吸附仓设置于该反应仓下游并与该反应仓连通。
6、作为该手套箱氛围净化装置的可选方案,该发光件为紫外线灯管,该催化件为二氧化钛涂层,该二氧化钛涂层涂覆于该反应仓内壁。
7、作为该手套箱氛围净化装置的可选方案,该手套箱氛围净化装置还包括输送件,该输送件的一端与该反应仓的出气口连通,该输送件的另一端与该吸附仓的进气口连通。
8、作为该手套箱氛围净化装置的可选方案,该输送件为压力泵,该压力泵设于该反应仓与该吸附仓之间,为该气体的流动提供动力,促使该气体持续完成光催化氧化与吸附净化流程。
9、作为该手套箱氛围净化装置的可选方案,该吸附机构还包括灰尘吸附件,该灰尘吸附件设于该吸附仓内,设置于多个该净化件中其他该净化件的上游,用于过滤该气体中的固体粉尘杂质。
10、作为该手套箱氛围净化装置的可选方案,该吸附机构还包括有机溶剂蒸汽吸附件,该有机溶剂蒸汽吸附件用于吸附该气体中未被光催化反应完全降解的有机蒸气。
11、作为该手套箱氛围净化装置的可选方案,该吸附机构还包括水汽吸附件,该水汽吸附件用于脱除该气体中的水分;
12、和/或,该吸附机构还包括氧气吸附件,该氧气吸附件用于脱除该气体中的微量氧气。
13、作为该手套箱氛围净化装置的可选方案,该手套箱氛围净化装置还包括网格入风盖,该网格入风盖盖设于该反应仓和该吸附仓的入风口。
14、作为该手套箱氛围净化装置的可选方案,该手套箱氛围净化装置还包括换气件,该换气件设置于该吸附仓的出风口处并与该吸附仓连通,用于驱动气流循环,将净化后的该气体输送至手套箱内部。
15、作为该手套箱氛围净化装置的可选方案,该手套箱氛围净化装置还包括回流管,该回流管安装于该反应仓内,该回流管的一端与该换气件连通,相对另一端穿过该反应仓的侧壁与该手套箱内腔连通。
16、本发明的有益效果为:
17、本发明提出一种手套箱氛围净化装置,反应机构包括反应仓、发光件和催化件,发光件和催化件均置于反应仓内,发光件用于激发催化件发生光催化反应,对流经反应仓的气体进行氧化降解,吸附机构包括吸附仓和多个净化件,多个净化件可拆卸安装于吸附仓内,吸附仓设置于反应仓下游并与反应仓连通,通过光催化氧化预处理与吸附深度净化相结合的两级净化结构,可针对性对手套箱内高沸点强极性有机溶剂蒸汽进行氧化降解,有效解决传统惰性气体置换方式难以置换高密度有机蒸汽、有机蒸汽持续累积的问题,同时避免有机溶剂蒸汽吸附于分子筛与铜触媒表面造成吸附位点堵塞、净化失效的弊端,改善传统净化柱高温加氢再生无法去除有机污染物、再生效果差、性能衰减严重的缺陷,实现同步高效去除手套箱氛围中的有机溶剂蒸汽、水汽与氧气,稳定维持手套箱高纯惰性氛围,杜绝有机蒸汽与水氧干扰钙钛矿结晶、腐蚀功能材料的问题,提升器件制备工艺的稳定性与可重复性。
1.一种手套箱氛围净化装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的手套箱氛围净化装置,其特征在于,所述发光件(12)为紫外线灯管,所述催化件为二氧化钛涂层,所述二氧化钛涂层涂覆于所述反应仓(11)内壁。
3.根据权利要求1所述的手套箱氛围净化装置,其特征在于,所述手套箱氛围净化装置还包括输送件,所述输送件的一端与所述反应仓(11)的出气口连通,所述输送件的另一端与所述吸附仓(21)的进气口连通。
4.根据权利要求3所述的手套箱氛围净化装置,其特征在于,所述输送件为压力泵,所述压力泵设于所述反应仓(11)与所述吸附仓(21)之间,为气体的流动提供动力,促使所述气体持续完成光催化氧化与吸附净化流程。
5.根据权利要求1-4任一项所述的手套箱氛围净化装置,其特征在于,所述吸附机构(2)还包括灰尘吸附件(22),所述灰尘吸附件(22)设于所述吸附仓(21)内,设置于多个所述净化件中其他所述净化件的上游,用于过滤所述气体中的固体粉尘杂质。
6.根据权利要求1-4任一项所述的手套箱氛围净化装置,其特征在于,所述吸附机构(2)还包括有机溶剂蒸汽吸附件(23),所述有机溶剂蒸汽吸附件(23)用于吸附所述气体中未被光催化反应完全降解的有机蒸气。
7.根据权利要求1-4任一项所述的手套箱氛围净化装置,其特征在于,所述吸附机构(2)还包括水汽吸附件(24),所述水汽吸附件(24)用于脱除所述气体中的水分;
8.根据权利要求1-4任一项所述的手套箱氛围净化装置,其特征在于,所述手套箱氛围净化装置还包括网格入风盖(3),所述网格入风盖(3)盖设于所述反应仓(11)和所述吸附仓(21)的入风口。
9.根据权利要求1-4任一项所述的手套箱氛围净化装置,其特征在于,所述手套箱氛围净化装置还包括换气件(4),所述换气件(4)设置于所述吸附仓(21)的出风口处并与所述吸附仓(21)连通,用于驱动气流循环,将净化后的所述气体输送至手套箱内部。
10.根据权利要求9所述的手套箱氛围净化装置,其特征在于,所述手套箱氛围净化装置还包括回流管(5),所述回流管(5)安装于所述反应仓(11)内,所述回流管(5)的一端与所述换气件(4)连通,相对另一端穿过所述反应仓(11)的侧壁与所述手套箱的内腔连通。
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