[發(fā)明專利]評價紫外光驅(qū)動下光催化材料水處理性能的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107101966B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 呂汪洋;王希祎;陳文興;王剛強;陳納新
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學;浙江和諧光催化科技有限公司
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發(fā)明提供了一種評價紫外光驅(qū)動下光催化材料水處理性能的裝置及方法。本發(fā)明采用水槽盛放待處理污水；采用樣品固定架放置待測光催化材料；采用水泵使待處理污水從水槽沿入水管流至滴水管，經(jīng)排水孔流出沿待測光催化材料表面流入水槽；紫外光源照在光催化材料表面，實現(xiàn)紫外光驅(qū)動下光催化材料水處理性能的評價。本發(fā)明提供的評價紫外光驅(qū)動下光催化材料水處理性能的裝置使用簡單方便，無需根據(jù)不同光催化樣品進行組裝，評測效率高。

技術領域

本發(fā)明涉及水處理技術領域，特別涉及一種評價紫外光驅(qū)動下光催化材料水處理性能的裝置及方法。

背景技術

近年來，光催化技術作為一種綠色環(huán)保的環(huán)境能源技術受到了廣大科研人員的關注。目前已經(jīng)有很多活性較高的光催化材料被應用到了實際的污染治理。然而這些發(fā)展較好的光催化材料，如二氧化鈦、氧化鋅等，僅在紫外光照射下能發(fā)生光催化反應。雖然目前科學家們已經(jīng)在如何拓寬這類光催化材料的光響應范圍上取得一定的進展，但因該類光催化材料昂貴的價格，制備過程復雜，仍然無法廣泛的應用于實際的環(huán)境污染治理。因而目前市面普遍的光催化劑多是只具有紫外光響應的。

在近幾年的光催化相關的研究中，有很大一部分是關于光催化技術在水污染治理上的應用。中國作為一個工業(yè)大國，水污染問題一直是一個困擾百姓的大問題。光催化技術在水污染治理上的應用將對緩解中國目前的環(huán)境壓力具有非常重要的意義。

針對光催化材料對水凈化處理的效率研究，通常需要通過相應的實驗裝置來進行評價。目前，大多光催化材料的性能評價都是通過實驗室器皿臨時搭建相應的評測裝置，并且傳統(tǒng)的評測方法評測效率較低，通常只是小范圍的實驗室評測，不能用以實際估計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種評價紫外光驅(qū)動下光催化材料水處理性能的裝置及方法。本發(fā)明提供的評價紫外光驅(qū)動下光催化材料水處理性能的裝置使用簡單方便、評測效率高。

本發(fā)明提供了一種評價紫外光驅(qū)動下光催化材料水處理性能的裝置，包括水槽、垂直設置于所述水槽上方的樣品固定架、平行于所述樣品固定架設置的紫外光源、以及水循環(huán)系統(tǒng)；

所述水循環(huán)系統(tǒng)包括入水管、水泵和滴水管；所述入水管的兩端分別與水槽底部和水泵的入水口連通；所述滴水管的一端與水泵的出水口連通，另一端封堵；所述滴水管平行設置于所述樣品固定架正上方，且所述滴水管與樣品固定架相對的側壁上設置有排水孔。

優(yōu)選的，所述樣品固定架包括底部的限位槽，頂部的樣品測試板插入口以及兩側的支撐桿。

優(yōu)選的，所述紫外光源與樣品固定架所在平面的距離為5～30cm。

優(yōu)選的，所述紫外光源包括平行設置的燈管。

優(yōu)選的，所述燈管的瓦數(shù)為5～1000W。

優(yōu)選的，所述滴水管通過輸水管與水泵的出水口連通，所述輸水管上設有流量調(diào)節(jié)閥。

優(yōu)選的，所述排水孔與樣品固定架頂部的距離為1～10cm。

優(yōu)選的，所述排水孔的孔徑為1～10mm。

優(yōu)選的，所述排水孔的分布密度為20～500個/m。

本發(fā)明還提供了一種評價紫外光驅(qū)動下光催化材料水處理性能的方法，使用上述技術方案所述的裝置，包括以下步驟：

(1)將光催化材料置于樣品固定架上，使所述光催化材料具有催化活性的一面面向紫外光源；

(2)在水槽內(nèi)放置待處理污水，開啟水泵使待處理污水沿入水管流至滴水管，經(jīng)排水孔流出，再沿待測光催化材料表面流入水槽，實現(xiàn)待處理污水的循環(huán)流動；

(3)打開紫外光源，使紫外光照在光催化材料表面進行光催化反應，測定光催化反應前后待處理污水中污染物濃度。