[發明專利]薄板組合式光觸媒載體結構

無效

• 申請號: 200610028079.4
• 申請日: 2006-06-23
• 公開（公告）號: CN101091924A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 楊小明
• 申請（專利權）人: 楊小明
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司
• 代理人: 周成

技術領域

本發明涉及對污染物流體進行過濾處理的光觸媒處理器中的部件，更具體地指一種薄板組合式光觸媒載體結構。

背景技術

光觸媒(如納米二氧化鈦)的光催化特性在1972年由日本藤嶼昭教授發現，至今已得到廣泛的研究和應用。光催化的基本原理是：當半導體氧化物(如二氧化鈦)納米粒子受到大于禁帶寬度能量的光子(如紫外光)照射后，電子從價帶躍遷到導帶，產生了電子-空穴對，電子具有還原性，空穴具有氧化性，空穴與氧化物半導體納米粒子表面的OH-反應生成氧化性很高的OH自由基，活潑的OH自由基可以把許多難降解的有機物氧化為CO2和H2O等無機物。

光觸媒應用中，最為有效的方式是直接利用紫外光源對光觸媒進行照射。因為紫外線本身對人體有傷害，因此，把光觸媒和紫外光源放置于一個具有一定體積的避免紫外線外泄的殼體中，是光觸媒技術應用的一種重要形式。而光觸媒一般是負載在一定的載體上，這樣，在一定體積的載體中，其能被紫外線照射而使光觸媒有效作用的紫外線照射比表面積的大小將成為光觸媒式污染物處理系統有效性的關鍵。

現有的光觸媒處理器中，常用的一些載體有泡沫金屬、多孔陶瓷材料、鋁蜂窩狀過濾網、金屬絲網、無紡布等，這些載體有很高的比表面積，但是，這些載體本身是有很多絲狀、條狀、塊狀、片裝的小支塊相互交錯組合在一起的，這些絲狀、條狀、塊狀、片裝的小枝塊相互重疊與阻隔，當利用紫外光線進行照射時，特別是在使用線(柱)狀光源(如直型的紫外線燈管)時，實際上由于光的直線傳播特點，只有最外側靠近光源的部分小支塊能被紫外光線照射到，而小支塊的背光面、以及很多在這些被紫外光線照射到的小支塊所形成的陰影中的其它小支塊的表面是無法被紫外光線照射到，從而其上面的光觸媒不能被有效激發而影響了系統的光催化效率，所以這些具有高比表面積光觸媒載體上的光觸媒被紫外線照射到的有效表面積卻是很小的。因此，在一定的體積下，上述的載體無法再提供更多有效的能被紫外線照射到的表面積，形成該光觸媒技術在實際應用中的一個難以突的瓶頸。

在已公開的一些技術及專利文獻中，光觸媒載體與紫外燈光源的布置方式主要有兩種：(1)光觸媒載體11做成圓柱狀，紫外線燈管12布置在此圓柱載體的軸上，如圖1所示；(2)光觸媒載體11做成片狀，在這些片狀載體11的兩側布置紫外線燈管12，如圖2所示。在這些布置方式下，根據上述的分析，光觸媒載體的表面積是不可能被紫外光全部照射到的，同時，由于這些載體上存在孔隙，紫外光線可能穿透這些載體而浪費掉；因此，由于紫外光線的直線傳播特點的存在，利用高比表面積的光觸媒載體在這些布置方式下的效果依舊是相當于類似紫外線燈管照射于一個面上的效果，其有效照射面積與由這些載體所形成的實心形體的表面積很接近，即如圓柱體的內表面積，或矩形薄板的矩形面積。

因此，如何提高光觸媒載體的有效照射的比表面積一直是業界非常關注的，特別是光觸媒處理器的體積一定的情況下，提高光觸媒載體受紫外線照射的有效比表面積，則更為業界所關注。

發明內容

本發明的目的是針對傳統的光觸媒載體存在的有效照射的比表面積低的缺點，提供一種薄板組合式光觸媒載體結構，該光觸媒載體結構能在載體幾何實心形體的體積一定的情況下，有效照射的表面積卻大大提高，能為利用光觸媒進行污染物處理系統的處理效率的提高提供了技術保障。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

該薄板組合式光觸媒載體結構包括數片薄板、紫外光源，

所述的數片薄板按一定的幾何形狀圍繞紫外光源排列組合于一起，紫外光源位于該幾何形狀的中央位置，每一片薄板的表面均載有光觸媒，各薄板之間留有供流體流動的間隙。

所述的數片薄板排列組合的截面幾何形狀可為圓形、橢圓形、矩形、三角形、多邊形或其它幾何形狀的任一種。

所述的數片薄板的排列間隔可為均勻分布或不均勻分布。

所述的數片薄板可為平面板、圓弧板、折彎板、波浪形板中的任何一種。

所述的薄板為實心板或分布有小孔或條槽的板。

所述的薄板的材料可以是玻璃、高分子材料、陶瓷、金屬，以及泡沫金屬材料，或其它剛性或柔性材料中的任一種。

所述的紫外光源可以是點狀紫外光源、柱狀紫外光源，平面紫外光源，或是其它形狀的光源中的一種。

所述的紫外光源可以是點狀紫外光源、柱狀紫外光源、平面紫外光源，或是其它形狀的光源組合光源。

所述的薄板的形狀可以是任意幾何形狀，薄板與光源之間的位置可以同處一個平面或平行，或者光源的軸線與薄板存在一個任意的夾角。