[發(fā)明專利]一種利用太陽能驅(qū)動的光電催化降解有機污染物耦合制氫的裝置及工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210343918.7
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102826635A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 叢燕青;金曉林;孫愛蕓;丁衛(wèi)徐;劉亞莉;吳俊彥;張軼
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工商大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/30;C25B1/04;C25B11/06;C02F101/30
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種利用太陽能驅(qū)動的光電催化降解有機污染物耦合制氫的裝置，包括反應器、集氫裝置和光源，其特征在于，還包括一太陽能電池，所述反應器內(nèi)設有至少一個反應池，所述反應池內(nèi)設有至少一對光催化電極對，所述光催化電極對通過所述太陽能電池供電，所述反應池底部設有磁力攪拌器，所述反應池內(nèi)設有磁子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還設有作為備用電源向陰極和陽極供電的蓄電池，該蓄電池通過太陽能控制器接入所述太陽能電池。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述光催化電極對的陽極均為可見光響應型光電極；所述光催化電極對的陰極均為產(chǎn)氫電極。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述陽極為BiVWO₄電極。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述光催化電極對的陰極與陽極之間的距離為1～10cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的反應池設置為3～5個且相互連通，所有反應池內(nèi)的光催化電極對依次串聯(lián)。

7.一種利用太陽能驅(qū)動的光電催化降解有機污染物耦合制氫的工藝，其特征在于，包括：

將含有有機污染物的廢水引入反應池中，反應池內(nèi)的陽極為可見光響應型光電極，陰極均為產(chǎn)氫電極，通過太陽能電池為反應池內(nèi)的電極提供電壓；太陽光照射所述陽極，磁力攪拌所述反應池內(nèi)的廢水，收集產(chǎn)生的氫氣。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝，其特征在于，所述陽極由BiVWO₄光催化材料制成。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，所述BiVWO₄光催化材料由以下方法制備：

將FTO導電玻璃依次用無水乙醇和蒸餾水交替超聲清洗，表面干燥后用電阻儀測定FTO導電玻璃的導電面，朝上作為基底待用；

分別將含Bi³⁺、V³⁺、W⁶⁺的前驅(qū)體溶液A緩慢逐滴滴至所述導電面上，在25到40℃下風干，得負載的電極片；

將負載的電極片在管式爐中450～500℃煅燒3～4小時，自然冷卻至室溫后即得。

10.、根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，所述前驅(qū)體溶液A中的Bi³⁺、V³⁺、W⁶⁺的摩爾比為3～5∶4～6∶0.5～1.5。