光催化除溴酸鹽的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域具體地說，涉及一種在飲用水處理過程中，通過光催化去除溴酸鹽的光催化除溴酸鹽裝置。包括石英玻璃載體、銀顆粒層和二氧化鈦層，所述石英玻璃載體上固定有銀顆粒層，銀顆粒層對(duì)石英玻璃載體的覆蓋率為30％?70％；所述二氧化鈦層覆蓋于石英玻璃載體和銀顆粒層上，二氧化鈦層的厚度為15?30nm；所述石英玻璃載體與支架固定連接；采用光催化法還原溴酸鹽反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單，采用的TiO2價(jià)廉、無毒、催化性能高、穩(wěn)定性高，能在常溫常壓下進(jìn)行操作，避免了鐵還原法、活性炭發(fā)和生物法等過程所產(chǎn)生的二次污染問題，通過貴金屬改性，有效的提高了二氧化鈦的光催化性能。
【專利說明】
光催化除溴酸鹽的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域具體地說，涉及一種在飲用水處理過程中，通過光催化去除溴酸鹽的光催化除溴酸鹽裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]臭氧殺菌的徹底性是不容懷疑的，臭氧對(duì)細(xì)菌的滅活反應(yīng)總是進(jìn)行的很迅速。與其它殺菌劑不同的是:臭氧能與細(xì)菌細(xì)胞壁脂類雙鍵反應(yīng)，穿入菌體內(nèi)部，作用于蛋白和脂多糖，改變細(xì)胞的通透性，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。臭氧還作用于細(xì)胞內(nèi)的核物質(zhì)，如核酸中的嘌呤和嘧啶破壞DNA。臭氧對(duì)病毒的作用首先是病毒的衣體殼蛋白的四條多肽鏈，并使RNA受到損傷。臭氧作為氯消毒的替代方法，在飲用水處理中被越來越多地使用。試驗(yàn)證明，臭氧對(duì)幾乎所有細(xì)菌、病毒、真菌及原蟲、卵囊等，都具有明顯的滅活效果。但是臭氧氧化含有溴離子的原水時(shí)會(huì)產(chǎn)生溴酸根。溴酸根已被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)定為2B級(jí)潛在致癌物，WHO建議飲用水的最大溴酸根含量為25yg/L，美國(guó)環(huán)保局(USEPA)飲水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定溴酸根的最高允許濃度為10yg/L。臭氧氧化過程中溴酸鹽的生成有臭氧氧化和臭氧/氫氧自由基氧化兩種途徑，控制溴酸鹽可以從控制其形成和生成后去除兩個(gè)方面進(jìn)行。
[0003]在過去幾十年，T12光催化對(duì)難降解污染物具有強(qiáng)光降級(jí)能力，光催化越來越引起人們的注意。但是目前，在飲用水水處理過程中難以高效應(yīng)用T12光催化，使用成本較高，催化效率較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種催化裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，催化效率高、無二次污染的光催化除溴酸鹽的裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種光催化除溴酸鹽的裝置，包括石英玻璃載體、銀顆粒層和二氧化鈦層，所述石英玻璃載體上固定有銀顆粒層，銀顆粒層對(duì)石英玻璃載體的覆蓋率為30 %~70%；所述二氧化鈦層覆蓋于石英玻璃載體和銀顆粒層上，二氧化鈦層的厚度為15_30nm;所述石英玻璃載體與支架固定連接。
[0007]優(yōu)選的是，所述銀顆粒層通過濺射的方式固定于石英玻璃載體上；
[0008]優(yōu)選的是，所述二氧化鈦層通過原子沉積方式沉積于石英玻璃載體和銀顆粒層上;
[0009]優(yōu)選的是，所述二氧化鈦層中二氧化鈦的晶型為銳鈦礦型；
[0010]優(yōu)選的是，所述支架為不銹鋼材質(zhì)或純銅材質(zhì)，支架高度可調(diào)。
[0011 ]使用時(shí)，光源可以為太陽光，也可以是人工的紫外燈光;水經(jīng)過玻璃板時(shí)，水中的溴酸鹽與二氧化鈦接觸，在光照射條件下進(jìn)行氧化還原反應(yīng)分解。
[0012]本實(shí)用新型中光催化除溴酸鹽的裝置的制備方法為:
[0013]以石英玻璃為載體，以濺射方式在石英玻璃表面鍍一層銀顆粒層，銀顆粒層的覆蓋率為30-70%，銀顆粒以顆粒狀態(tài)分布在玻璃表面，以防止光線射入;然后在濺鍍結(jié)束的石英玻璃面上以原子層沉積方式沉積一層二氧化鈦，二氧化鈦厚度為15-30納米;然后在溫度400°C條件下進(jìn)行退火處理，使無定型二氧化鈦?zhàn)優(yōu)殇J鈦礦型的晶型。將石英玻璃載體與不銹鋼支架固定連接，得到光催化除溴酸鹽的裝置。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0015]采用光催化法還原溴酸鹽反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單，采用的T12價(jià)廉、無毒、催化性能高、穩(wěn)定性高，能在常溫常壓下進(jìn)行操作，避免了鐵還原法、活性炭發(fā)和生物法等過程所產(chǎn)生的二次污染問題。
[0016]通過貴金屬改性，有效的提高了二氧化鈦的光催化性能，貴金屬能夠降低二氧化鈦的帶隙能，促進(jìn)光生電子的躍迀，提高光量子產(chǎn)率。貴金屬功能函數(shù)比二氧化鈦的大，能夠在二氧化鈦表面形成電子俘獲陷阱，減少光生電子與空穴的復(fù)合，從而提高T12的催化性能。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的催化部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過具體實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0020]實(shí)施例1
[0021]本實(shí)施例的光催化除溴酸鹽的裝置，包括石英玻璃載體3、銀顆粒層2和二氧化鈦層I，所述石英玻璃載體3上固定有銀顆粒層2，銀顆粒層2對(duì)石英玻璃載體3的覆蓋率為30%;所述二氧化鈦層I覆蓋于石英玻璃載體3和銀顆粒層2上，二氧化鈦層I的厚度為15nm;所述石英玻璃載體3與支架5固定連接。銀顆粒層2通過濺射的方式固定于石英玻璃載體上；二氧化鈦層I通過原子沉積方式沉積于石英玻璃載體3和銀顆粒層2上;二氧化鈦層I中二氧化鈦的晶型為銳鈦礦型;支架5為不銹鋼材質(zhì)或純銅材質(zhì)，光源4為太陽光，支架5高度可調(diào)。
[0022]實(shí)施例2
[0023]本實(shí)施例的光催化除溴酸鹽的裝置，包括石英玻璃載體3、銀顆粒層2和二氧化鈦層I，所述石英玻璃載體3上固定有銀顆粒層2，銀顆粒層2對(duì)石英玻璃載體3的覆蓋率為70%;所述二氧化鈦層I覆蓋于石英玻璃載體3和銀顆粒層2上，二氧化鈦層I的厚度為30nm;所述石英玻璃載體3與支架5固定連接。銀顆粒層2通過濺射的方式固定于石英玻璃載體上；二氧化鈦層I通過原子沉積方式沉積于石英玻璃載體3和銀顆粒層2上;二氧化鈦層I中二氧化鈦的晶型為銳鈦礦型;光源4為人工的紫外燈光，支架5為不銹鋼材質(zhì)或純銅材質(zhì)，支架5高度可調(diào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光催化除溴酸鹽的裝置，其特征在于:包括石英玻璃載體、銀顆粒層和二氧化鈦層，所述石英玻璃載體上固定有銀顆粒層，銀顆粒層對(duì)石英玻璃載體的覆蓋率為30%-70%;所述二氧化鈦層覆蓋于石英玻璃載體和銀顆粒層上，二氧化鈦層的厚度為15-30nm;所述石英玻璃載體與支架固定連接。
【文檔編號(hào)】C02F1/30GK205556153SQ201620101433
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年1月31日
【發(fā)明人】魏成吉, 薛欣喜, 付龍, 馮海燕, 王瑋, 孫揚(yáng), 張樂婷, 遲文浩, 陳漪潔
【申請(qǐng)人】青島水務(wù)集團(tuán)有限公司科技中心