[發(fā)明專利]一種利用連續(xù)流光催化反應裝置調(diào)控催化劑活性的方法及其應用

在審

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• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114588855A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設計）人: 安太成;任璐欣;李桂英;崔元榕
• 申請（專利權）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12;B01J19/00;B01J21/06;B01J23/06;B01J23/44;B01J35/00;C02F1/32;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 彭玉婷

1.一種利用連續(xù)流光催化反應裝置調(diào)控催化劑活性的方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

S1.將催化劑懸液均勻涂覆于催化劑載體上烘干固定，然后將附著有光催化劑的載體在150～400℃煅燒，制得光催化劑，將其與固定框組合制得光催化劑組件；

S2.將目標污染物的稀釋液置于連續(xù)流光催化反應裝置的儲液罐中，將儲液罐與光催化反應器通過硅膠管緊密連接，通過單通道蠕動泵分別控制光催化反應器的進水流速為3～30mL/min和出水流速為1～20mL/min，保證平均水流速度為3～20mL/min，裝置在連續(xù)流狀態(tài)下運行，通過控制水流在裝置進出水口的流速，改變水流和固定光催化劑之間的接觸時間，實現(xiàn)了催化劑活性的調(diào)控。

2.根據(jù)權利要求1所述的利用連續(xù)流光催化反應裝置調(diào)控催化劑活性的方法，其特征在于，步驟S1中所述催化劑懸液為TiO₂溶液、ZnO溶液或Pd@TiO₂溶液中的一種以上，所述催化劑懸液的濃度為0.02～2g/mL，所述催化劑載體為泡沫鎳、泡沫鋁、玻璃纖維膜中的一種以上，所述煅燒的時間為4～8h。

3.根據(jù)權利要求1所述的利用連續(xù)流光催化反應裝置調(diào)控催化劑活性的方法，其特征在于，步驟S2中所述目標污染物的稀釋液的濃度為5～40mg/L，所述目標污染物為5-氟尿嘧啶，所述處理的時間為3～8h，所述紫外燈照射波長為320～410nm。

4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的方法實現(xiàn)調(diào)控催化劑活性的連續(xù)流光催化反應裝置，其特征在于，所述光催化反應裝置包括光催化反應器、儲液罐和單通道蠕動泵；所述儲液罐通過硅膠管與所述光催化反應器連接，所述單通道蠕動泵設置在所述硅膠管上用于控制待處理流體在反應器進出水口的流量；所述光催化反應器的內(nèi)部設有光催化劑組件和紫外燈組；所述光催化劑組件和紫外燈組交叉固定在所述光催化反應器的不同側面，且與另一側面保持間隔；所述光催化劑組件平行且間隔設置在所述紫外燈組的兩側，所述光催化劑組件和相鄰的紫外燈組形成蛇形水流通道。

5.根據(jù)權利要求4所述的連續(xù)流光催化反應裝置，其特征在于，所述光催化劑組件包括固定框和光催化網(wǎng)，所述固定框為中心鏤空的框架，在所述固定框的中間位置。

6.根據(jù)權利要求4所述的連續(xù)流光催化反應裝置，其特征在于，所述光催化反應器的外殼材質(zhì)為耐腐蝕的硬質(zhì)材料；所述光催化網(wǎng)為致密多孔金屬網(wǎng)狀材料。

7.根據(jù)權利要求4所述的連續(xù)流光催化反應裝置，其特征在于，所述儲液罐包括第一儲液罐和第二儲液罐，所述第一儲液罐設有輸出口，所述第二儲液罐設有輸入口，所述輸出口和輸入口分別通過硅膠管與所述光催化反應器連接。

8.根據(jù)權利要求4所述的連續(xù)流光催化反應裝置，其特征在于，所述紫外燈組包括若干紫外燈管，所述紫外燈管之間并聯(lián)電路連接，所述紫外燈組外部設有保護罩，所述保護罩的內(nèi)部設置等間隔的若干擋板，所述紫外燈管置于所述擋板之間，用于支撐和隔離紫外燈管。

9.根據(jù)權利要求4所述的連續(xù)流光催化反應裝置，其特征在于，所述光催化反應器還設有進水口和出水口；所述單通道蠕動泵包括第一單通道蠕動泵和第二單通道蠕動泵，所述第一單通道蠕動泵控制進水口的流量大于所述第二單通道蠕動泵控制出水口的流量。

10.權利要求4-9任一項所述的連續(xù)流光催化反應裝置在醫(yī)療廢水處理、污水處理二級出水或城市飲用水的深度凈化領域中的應用。