本發(fā)明屬于催化劑再生技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粉末光催化劑的曝氣再生方法。
背景技術(shù)：
光催化材料是指通過(guò)該材料、在光的作用下發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)所需的一類(lèi)半導(dǎo)體催化劑材料，世界上能作為光催化材料的有很多，包括二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、二氧化鋯、硫化鎘等多種氧化物硫化物半導(dǎo)體，其中二氧化鈦(titaniumdioxide)因其氧化能力強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定無(wú)毒，成為世界上最當(dāng)紅的納米光觸媒材料。
光觸媒是目前國(guó)際上最安全和最潔凈的環(huán)境凈化材料，在歐美和日本、韓國(guó)等區(qū)域廣泛運(yùn)用，美國(guó)宇航空間站凈化工程、海上油污降解工程和日本公交公司消毒工程均使用光觸媒進(jìn)行處理。
光觸媒可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、tvoc等污染物，并具有高效廣泛的消毒性能，能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無(wú)害化處理。
隨著光催化技術(shù)的研究與應(yīng)用，光催化材料的失活問(wèn)題也逐漸成為主要的研究對(duì)象，目前采用的燒結(jié)再生法，燒結(jié)法雖然能夠解決了光催化劑失活問(wèn)題，但是，同時(shí)存在光催化材料復(fù)活不完全、復(fù)活成本高，時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，同時(shí)燒結(jié)會(huì)帶來(lái)光催化劑的永久性熱失活。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種粉末光催化劑的曝氣再生方法，其具有復(fù)活效果，光催化劑的再生更為迅速，且無(wú)二次污染，電解質(zhì)等材料具有重復(fù)使用，符合環(huán)保理念。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種粉末光催化劑的曝氣再生方法，其具體步驟如下：
步驟1，將0.05-0.2mol/l的電解質(zhì)加入至再生反應(yīng)池，并插入電極板，形成電解池結(jié)構(gòu)；
步驟2，將光催化劑放入電極板之間，接通電源進(jìn)行降解處理，同時(shí)通入臭氧氣體；
步驟3，將降解后的光催化劑放入超聲裝置內(nèi)進(jìn)行超聲處理，自然晾干后即可得到復(fù)活的光催化劑。
本發(fā)明將電解質(zhì)放入電極板間形成電解結(jié)構(gòu)，將催化劑表面的有機(jī)物進(jìn)行降解，同時(shí)通入臭氧能夠該體系中起到引導(dǎo)作用，能夠快速氧化還原形成氧氣，同時(shí)電極反應(yīng)能夠形成活性物質(zhì)，也能夠進(jìn)行析氧副反應(yīng)；氧氣的加入能夠快速反應(yīng)有機(jī)物，起到復(fù)活的目的；臭氧氣體加入能夠起到曝氣的效果，能夠?qū)⒎勰┢仄?，分散在電極板間。
作為優(yōu)選，所述電極板間設(shè)置有紫外燈，所述紫外燈采用365nm的紫外燈。
紫外燈具有激發(fā)光催化劑的作用，在紫外燈條件下，光催化劑具有良好的光催化降解效果，同時(shí)電解產(chǎn)生的活性物質(zhì)和氧氣與光催化劑進(jìn)行協(xié)同作用，起到良好的降解效果，效率得到穩(wěn)步提高。
作為優(yōu)選，所述電極板采用dsa電極或二氧化鉛電極。
針對(duì)光催化劑表面覆蓋的有機(jī)污染物具有粘附性能好等優(yōu)勢(shì)，通過(guò)dsa電極或二氧化鉛電極的強(qiáng)氧化性，能夠起到快速氧化的效果，同時(shí)，針對(duì)氧化性能更為強(qiáng)大、電化學(xué)勢(shì)能更佳的bdd電極，dsa電極與二氧化鉛電極的性?xún)r(jià)比更佳。
作為優(yōu)選，所述電極板間采用交流電，所述交流電電壓為10-60v，所述交流電降解時(shí)間為2-4h。
交流電的設(shè)置主要作用在于倒電極，通過(guò)倒電極能夠防止電極板表面的沉積問(wèn)題，與此同時(shí)，交流電能夠保證降解區(qū)域的均勻，保證光催化劑的材料反應(yīng)均勻性，全面恢復(fù)光催化性能。
作為優(yōu)選，所屬超聲溫度為80-120℃，超聲頻率為1.5-5.5khz。
超聲的主要作用是清洗，將經(jīng)過(guò)降解處理后的光催化劑在超聲條件下能夠?qū)㈩w粒進(jìn)行二次清理，同時(shí)將粘附性不佳的光催化劑進(jìn)行處理。
作為優(yōu)選，所述電解質(zhì)采用氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉和硫酸鉀中的一種或幾種。
作為優(yōu)選，所述臭氧氣體采用臭氧含量為20-40%的混合氣體，所述混合氣體采用臭氧與空氣的混合氣體。
臭氧雖然具有良好的氧化還原作用，但是本身是一種污染氣體，采用20-40%臭氧的混合氣體能夠?qū)⒊粞鯇?shí)時(shí)消耗，防止臭氧排放的效果，起到環(huán)保的效果。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
（1）本發(fā)明提供的方法具有復(fù)活效果，光催化劑的再生更為迅速，且無(wú)二次污染，電解質(zhì)等材料具有重復(fù)使用，符合環(huán)保理念。
（2）本發(fā)明通過(guò)電化學(xué)強(qiáng)降解效果與臭氧還原氧化效果將光催化劑表面的污染物快速分離降解，起到快速?gòu)?fù)蘇的效果。
（3）本發(fā)明采用光催化與電化學(xué)的催化效果，起到良好的協(xié)同作用，達(dá)到快速降解有機(jī)物，復(fù)蘇催化劑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
實(shí)施例1
一種粉末光催化劑的曝氣再生方法，其具體步驟如下：
步驟1，將0.05mol/l的電解質(zhì)加入至再生反應(yīng)池，并插入電極板，形成電解池結(jié)構(gòu)；
步驟2，將光催化劑放入電極板之間，接通電源進(jìn)行降解處理，同時(shí)通入臭氧氣體；
步驟3，將降解后的光催化劑放入超聲裝置內(nèi)進(jìn)行超聲處理，自然晾干后即可得到復(fù)活的光催化劑。
作為優(yōu)選，所述電極板間設(shè)置有紫外燈，所述紫外燈采用365nm的紫外燈。
作為優(yōu)選，所述電極板采用dsa電極。
作為優(yōu)選，所述電極板間采用交流電，所述交流電電壓為10v，所述交流電降解時(shí)間為2h。
作為優(yōu)選，所屬超聲溫度為80℃，超聲頻率為1.5khz。
作為優(yōu)選，所述電解質(zhì)采用氯化鈉。
作為優(yōu)選，所述臭氧氣體采用臭氧含量為20%的混合氣體，所述混合氣體采用臭氧與空氣的混合氣體。
實(shí)施例2
一種粉末光催化劑的曝氣再生方法，其具體步驟如下：
步驟1，將0.2mol/l的電解質(zhì)加入至再生反應(yīng)池，并插入電極板，形成電解池結(jié)構(gòu)；
步驟2，將光催化劑放入電極板之間，接通電源進(jìn)行降解處理，同時(shí)通入臭氧氣體；
步驟3，將降解后的光催化劑放入超聲裝置內(nèi)進(jìn)行超聲處理，自然晾干后即可得到復(fù)活的光催化劑。
作為優(yōu)選，所述電極板間設(shè)置有紫外燈，所述紫外燈采用365nm的紫外燈。
作為優(yōu)選，所述電極板采用二氧化鉛電極。
作為優(yōu)選，所述電極板間采用交流電，所述交流電電壓為10-60v，所述交流電降解時(shí)間為4h。
作為優(yōu)選，所屬超聲溫度為120℃，超聲頻率為5.5khz。
作為優(yōu)選，所述電解質(zhì)采用氯化鉀。
作為優(yōu)選，所述臭氧氣體采用臭氧含量為40%的混合氣體，所述混合氣體采用臭氧與空氣的混合氣體。
實(shí)施例3
一種粉末光催化劑的曝氣再生方法，其具體步驟如下：
步驟1，將0.12mol/l的電解質(zhì)加入至再生反應(yīng)池，并插入電極板，形成電解池結(jié)構(gòu)；
步驟2，將光催化劑放入電極板之間，接通電源進(jìn)行降解處理，同時(shí)通入臭氧氣體；
步驟3，將降解后的光催化劑放入超聲裝置內(nèi)進(jìn)行超聲處理，自然晾干后即可得到復(fù)活的光催化劑。
作為優(yōu)選，所述電極板間設(shè)置有紫外燈，所述紫外燈采用365nm的紫外燈。
作為優(yōu)選，所述電極板采用dsa電極。
作為優(yōu)選，所述電極板間采用交流電，所述交流電電壓為30v，所述交流電降解時(shí)間為3h。
作為優(yōu)選，所屬超聲溫度為90℃，超聲頻率為2.5khz。
作為優(yōu)選，所述電解質(zhì)采用硫酸鈉。
作為優(yōu)選，所述臭氧氣體采用臭氧含量為30%的混合氣體，所述混合氣體采用臭氧與空氣的混合氣體。
實(shí)施例4
將二氧化鈦光催化顆粒按照實(shí)施例3的方式進(jìn)行再生處理，二氧化鈦光催化薄膜材料來(lái)自于空氣凈化器。二氧化鈦光催化性能采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t23761-2009《光催化空氣凈化材料性能測(cè)試方法》進(jìn)行測(cè)試。對(duì)比例采用高溫?zé)Y(jié)的方式進(jìn)行光催化復(fù)活。
表1
表2
經(jīng)過(guò)實(shí)施例3與對(duì)比例之間的比較，可以明確看出，本發(fā)明的方法再生后的光催化劑具有良好的恢復(fù)效果，性能損失低于1%，大大低于熱燒結(jié)方法；再生后的光催化劑穩(wěn)定性高達(dá)99%以上，也高于熱燒結(jié)方法，再生時(shí)間只需要4h，且較為穩(wěn)定。
實(shí)施例5
將二氧化鈦光催化顆粒按照實(shí)施例3的方式進(jìn)行再生處理，二氧化鈦光催化薄膜材料來(lái)自于有機(jī)廢液處理裝置。二氧化鈦光催化性能采用gb/t23762-2009《光催化材料水溶液體系凈化性能測(cè)試方法》進(jìn)行測(cè)試。對(duì)比例采用高溫?zé)Y(jié)的方式進(jìn)行光催化復(fù)活。
表3
表4
經(jīng)過(guò)實(shí)施例3與對(duì)比例之間的比較，可以明確看出，本發(fā)明的方法再生后的光催化劑具有良好的恢復(fù)效果，性能損失低于1%，大大低于熱燒結(jié)方法；再生后的光催化劑穩(wěn)定性高達(dá)96%以上，也高于熱燒結(jié)方法，再生時(shí)間只需要4h，且較為穩(wěn)定。
以上所述僅為本發(fā)明的一實(shí)施例，并不限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。