[發明專利]一種滅殺水中藍藻的納米光催化劑

在審

• 申請號: 201310748578.0
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103752302A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 范崇政
• 申請（專利權）人: 范崇政
• 主分類號: B01J23/06
• 分類號: B01J23/06;A01N59/16;A01P13/00;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

?

技術領域

本發明涉及納米技術領域，尤其涉及一種滅殺水中藍藻的納米光催化劑。

背景技術

藍藻是一種簡單、原始的單細胞生物,?生長在自然淡水中.?由于近年來淡水資源受到嚴重的有機污染，使其中的氮、磷含量超標，水體的富營養化程度迅速提升.?而這些因素正是藍藻生長繁殖的必要條件，使遭到污染的水資源在一定氣候條件下出現藍藻大量繁殖而破壞生態環境的“藍藻水華”現象.?藍藻水華不但會過量消耗水中氧氣而造成魚蝦類的缺氧死亡，更為嚴重的是,?還會釋放出藍藻毒素.?這些毒素除了直接對魚類、人畜等產生毒害之外，也是肝癌發生的重要誘因，從而嚴重影響水環境周圍人群的生命健康。

當前，治理藍藻的方法有通過人工或機械撈取藍藻的物理方法;?噴灑化學制劑殺死藍藻的化學方法;?以及引入生物物種清除藍藻的生物方法.?但是,?人工或機械撈取的物理方法成本高、效率低,?不適合在大水域應用.?噴灑化學制劑的化學方法則會改變水體的生態平衡,?對水生物種和水產經濟造成不利影響.?生物方法不但要求氣候條件苛刻,?而且會破壞原有的生態平衡,?造成水環境的另一方面惡化。

發明內容

本發明的目的是提供一種通過光照即可殺滅藍藻的納米光催化劑。

為了解決背景技術中所存在的問題，本發明催化劑采用以下技術方案：它包括納米級的氧化鋅六角晶體(ZnO)、氧化鈣立方晶體(CaO)，所述氧化鈣立方晶體(CaO)的質量百分比≤5%。

優選的，所述催化劑中還可含有由部分氧化鋅六角晶體(ZnO)與氧化鈣立方晶體(CaO)的晶格之間,?在外力研磨作用下,?出現的扭曲以及相互交叉鏈接而形成的配合物ZnO-CaO。

優選的，所述氧化鋅六角晶體(ZnO)、氧化鈣立方晶體(CaO),?以及氧化鋅六角晶體(ZnO)與氧化鈣立方晶體(CaO)兩者之間形成的配合物ZnO-CaO的粒徑在10納米到100納米之間，平均粒徑為15納米至25納米的粉體材料。

本發明滅殺水中藍藻的納米光催化劑，在自然日光的照射下，可以提高水中藍藻進行氧化反應的速度，依照不同條件，可以達到不加任何催化劑時藍藻氧化降解反應速度的1.4--1.8倍，適用于大型水域的作業，其催化反應產物為水，二氧化碳氣體，氮氣和無機磷酸鹽沉淀物，不影響水體環境和生態平衡，從而高效、環保地深度滅殺水體中的藍藻，具體優勢表現如下：

1．本發明涉及的催化劑在自然日光照射下，即可被激活，從而催化藍藻的氧化反應，節能環保。

2．催化劑利用空氣中的氧氣與藍藻進行氧化反應，原料充足，無須成本。

3．作為催化劑，在催化反應過程中不會被消耗，使用壽命長,?成本低廉。

4．催化劑組分為納米級無機礦物，其呈現微重力現象，可懸浮于水體表層，比表面積大,?與藍藻,?氧氣以及日光進行充分接觸，反應速度快，效率高。

5．其催化藍藻氧化反應后的產物為水、二氧化碳氣體、氮氣和無機磷酸鹽沉淀物.?其中氮氣是大氣中的主要成分，而非氨-氮類氣體，因此無臭味，無毒害;?所生成的無機磷酸鹽不溶于水，最終以固體形態沉入水底。

6．催化劑對魚蝦類水產品以及人畜均無毒無害，不會有害影響到水體的酸度和含氧量，也不會改變水體電導率。

7．經儀器檢測還可認定,?在進行催化氧化滅殺藍藻反應的同時，水體中的總氮、總磷、氨-氮、COD的濃度也都呈降低態勢，從而抑制了水體的富營養化。

附圖說明

?????圖1為本發明各實施例與未添加催化劑時藍藻降解速度對比圖。

實施方式

以下各實施例證均在裝有2--5噸水的混凝土池中進行，池中水來自含有藍藻的天然水域，另外附設一個裝有同等水量、但不加催化劑的相同水域含藍藻水的水池，作對比之用，詳細實驗數據見圖1。

實施例1

將粒徑在10納米到100納米之間，平均粒徑為20納米的氧化鋅六角晶體(ZnO)、氧化鈣立方晶體(CaO)，二者的質量百分比為99.5%：0.5%簡單混合制成催化劑。在進行藍藻催化氧化反應時，該催化劑對化學反應速度的影響，比不加任何催化劑時藍藻自身氧化降解反應的速度提高45%。

實施例2