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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明提供了一种基于光电催化体系的建筑减排反应器，包括光阳极系统、暗阴极系统和直流电源，所述光阳极系统设置在建筑外表面，所述暗阴极系统设置在建筑内表面。本发明充分利用表面积巨大的建筑物墙体这一闲置资源与可再生的太阳能，借助光电催化反应吸收二氧化碳、释放氧气，从而有效控制建筑排放、提升了建筑的绿色化水平。

主权项：1.一种基于光电催化体系的建筑减排反应器，其特征是，包括光阳极系统、暗阴极系统和直流电源，所述光阳极系统设置在建筑外表面，所述暗阴极系统设置在建筑内表面；所述光阳极系统包括向光性光阳极、第一选择透过膜、透光保护层、水泵、第一空气泵、阳极溶液池、酸性溶液管路和第一输气管路；所述第一选择透过膜设置在所述向光性光阳极的外侧，所述透光保护层设置在所述第一选择透过膜的外侧，所述阳极溶液池设置在建筑外表面与所述透光保护层之间，且紧贴建筑外表面，所述第一选择透过膜位于阳极溶液池溶液与泵入空气的分界面处，将溶液与气体分隔开，第一选择透过膜与位于其内侧的溶液和位于其外侧的泵入空气均直接接触，并且能够阻挡H2O分子并且允许O2分子通过，所述酸性溶液管路的两端分别与所述阳极溶液池的两端连接，所述酸性溶液管路内具有酸性溶液，所述水泵设置在所述酸性溶液管路上，所述水泵的进水口还连接有补水管，所述第一空气泵的出口与所述第一输气管路的进气端连接，所述第一输气管路的排气端设置在所述第一选择透过膜与所述透光保护层之间的位置；所述向光性光阳极是由多个单体组成的阵列，在植入并联在阳极主线上的细软导线后固定在位于建筑外表面的反应通道底部，由圆柱状光响应水凝胶—硅胶载体—光催化剂纳米颗粒复合材料制成；柱状PDMAEMA-PANi型水凝胶与柱状B型硅胶载体相连，并将光催化剂TiO2纳米颗粒密排列在硅胶载体受光表面；所述暗阴极系统包括CuCu2O暗阴极、气体交换膜、防护层、第二选择透过膜、第三选择透过膜、第二空气泵、阴极溶液池、甲醇溶液管路和第二输气管路，所述气体交换膜设置在所述CuCu2O暗阴极的外侧，所述防护层设置在所述气体交换膜的外侧，所述阴极溶液池设置在建筑内表面与所述防护层之间，且紧贴建筑内表面；所述气体交换膜位于阴极溶液池溶液与泵入高浓度二氧化碳气体的分界面处，将溶液与气体分隔开；气体交换膜与位于其内侧的溶液和位于其外侧的泵入气体均直接接触，且可阻挡H2O和CH3OH通过，同时允许CO2及CO，CH4通过；所述第二空气泵的出口与所述第二输气管路的进气端连接，所述第二选择透过膜设置在所述第二输气管路上，所述第二选择透过膜能够阻挡CO2分子并允许O2和N2分子通过；所述第二输气管路的排气端设置在所述气体交换膜与所述防护层之间的位置；所述甲醇溶液管路的两端分别与所述阴极溶液池的两端连接，第三选择透过膜设置在所述甲醇溶液管路上，所述第三选择透过膜能够阻挡CH3OH分子并且允许H2O分子通过；所述第三选择透过膜位于甲醇溶液管路上游一侧设置有甲醇导出管，所述第三选择透过膜位于甲醇溶液管路下游一侧设置有排水管；直流电源正极通过阳极主线与所述向光性光阳极连接，直流电源负极通过阴极主线与所述CuCu2O暗阴极连接；建筑墙体上开设有通孔，所述阳极溶液池与所述阴极溶液池通过贯穿所述通孔的连接管道相互连通，所述连接管道内还设置有用于将酸性溶液和甲醇溶液分隔开的质子交换膜。

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