光催化除溴酸盐的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于水处理设备技术领域具体地说，涉及一种在饮用水处理过程中，通过光催化去除溴酸盐的光催化除溴酸盐装置。包括石英玻璃载体、银颗粒层和二氧化钛层，所述石英玻璃载体上固定有银颗粒层，银颗粒层对石英玻璃载体的覆盖率为30％?70％；所述二氧化钛层覆盖于石英玻璃载体和银颗粒层上，二氧化钛层的厚度为15?30nm；所述石英玻璃载体与支架固定连接；采用光催化法还原溴酸盐反应装置简单，采用的TiO2价廉、无毒、催化性能高、稳定性高，能在常温常压下进行操作，避免了铁还原法、活性炭发和生物法等过程所产生的二次污染问题，通过贵金属改性，有效的提高了二氧化钛的光催化性能。
【专利说明】
光催化除溴酸盐的装置
技术领域
[0001]本实用新型属于水处理设备技术领域具体地说，涉及一种在饮用水处理过程中，通过光催化去除溴酸盐的光催化除溴酸盐装置。
【背景技术】
[0002]臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的，臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。与其它杀菌剂不同的是:臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应，穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤。臭氧作为氯消毒的替代方法，在饮用水处理中被越来越多地使用。试验证明，臭氧对几乎所有细菌、病毒、真菌及原虫、卵囊等，都具有明显的灭活效果。但是臭氧氧化含有溴离子的原水时会产生溴酸根。溴酸根已被国际癌症研究机构定为2B级潜在致癌物，WHO建议饮用水的最大溴酸根含量为25yg/L，美国环保局(USEPA)饮水标准中规定溴酸根的最高允许浓度为10yg/L。臭氧氧化过程中溴酸盐的生成有臭氧氧化和臭氧/氢氧自由基氧化两种途径，控制溴酸盐可以从控制其形成和生成后去除两个方面进行。
[0003]在过去几十年，T12光催化对难降解污染物具有强光降级能力，光催化越来越引起人们的注意。但是目前，在饮用水水处理过程中难以高效应用T12光催化，使用成本较高，催化效率较低。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种催化装置结构简单，催化效率高、无二次污染的光催化除溴酸盐的装置。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]—种光催化除溴酸盐的装置，包括石英玻璃载体、银颗粒层和二氧化钛层，所述石英玻璃载体上固定有银颗粒层，银颗粒层对石英玻璃载体的覆盖率为30 %~70%；所述二氧化钛层覆盖于石英玻璃载体和银颗粒层上，二氧化钛层的厚度为15_30nm;所述石英玻璃载体与支架固定连接。
[0007]优选的是，所述银颗粒层通过溅射的方式固定于石英玻璃载体上；
[0008]优选的是，所述二氧化钛层通过原子沉积方式沉积于石英玻璃载体和银颗粒层上;
[0009]优选的是，所述二氧化钛层中二氧化钛的晶型为锐钛矿型；
[0010]优选的是，所述支架为不锈钢材质或纯铜材质，支架高度可调。
[0011 ]使用时，光源可以为太阳光，也可以是人工的紫外灯光;水经过玻璃板时，水中的溴酸盐与二氧化钛接触，在光照射条件下进行氧化还原反应分解。
[0012]本实用新型中光催化除溴酸盐的装置的制备方法为:
[0013]以石英玻璃为载体，以溅射方式在石英玻璃表面镀一层银颗粒层，银颗粒层的覆盖率为30-70%，银颗粒以颗粒状态分布在玻璃表面，以防止光线射入;然后在溅镀结束的石英玻璃面上以原子层沉积方式沉积一层二氧化钛，二氧化钛厚度为15-30纳米;然后在温度400°C条件下进行退火处理，使无定型二氧化钛变为锐钛矿型的晶型。将石英玻璃载体与不锈钢支架固定连接，得到光催化除溴酸盐的装置。
[0014]本实用新型的有益效果为:
[0015]采用光催化法还原溴酸盐反应装置简单，采用的T12价廉、无毒、催化性能高、稳定性高，能在常温常压下进行操作，避免了铁还原法、活性炭发和生物法等过程所产生的二次污染问题。
[0016]通过贵金属改性，有效的提高了二氧化钛的光催化性能，贵金属能够降低二氧化钛的带隙能，促进光生电子的跃迀，提高光量子产率。贵金属功能函数比二氧化钛的大，能够在二氧化钛表面形成电子俘获陷阱，减少光生电子与空穴的复合，从而提高T12的催化性能。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的催化部分结构示意图；
[0018]图2为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面通过具体实施例结合附图对本实用新型作进一步描述:
[0020]实施例1
[0021]本实施例的光催化除溴酸盐的装置，包括石英玻璃载体3、银颗粒层2和二氧化钛层I，所述石英玻璃载体3上固定有银颗粒层2，银颗粒层2对石英玻璃载体3的覆盖率为30%;所述二氧化钛层I覆盖于石英玻璃载体3和银颗粒层2上，二氧化钛层I的厚度为15nm;所述石英玻璃载体3与支架5固定连接。银颗粒层2通过溅射的方式固定于石英玻璃载体上；二氧化钛层I通过原子沉积方式沉积于石英玻璃载体3和银颗粒层2上;二氧化钛层I中二氧化钛的晶型为锐钛矿型;支架5为不锈钢材质或纯铜材质，光源4为太阳光，支架5高度可调。
[0022]实施例2
[0023]本实施例的光催化除溴酸盐的装置，包括石英玻璃载体3、银颗粒层2和二氧化钛层I，所述石英玻璃载体3上固定有银颗粒层2，银颗粒层2对石英玻璃载体3的覆盖率为70%;所述二氧化钛层I覆盖于石英玻璃载体3和银颗粒层2上，二氧化钛层I的厚度为30nm;所述石英玻璃载体3与支架5固定连接。银颗粒层2通过溅射的方式固定于石英玻璃载体上；二氧化钛层I通过原子沉积方式沉积于石英玻璃载体3和银颗粒层2上;二氧化钛层I中二氧化钛的晶型为锐钛矿型;光源4为人工的紫外灯光，支架5为不锈钢材质或纯铜材质，支架5高度可调。
【主权项】
1.一种光催化除溴酸盐的装置，其特征在于:包括石英玻璃载体、银颗粒层和二氧化钛层，所述石英玻璃载体上固定有银颗粒层，银颗粒层对石英玻璃载体的覆盖率为30%-70%;所述二氧化钛层覆盖于石英玻璃载体和银颗粒层上，二氧化钛层的厚度为15-30nm;所述石英玻璃载体与支架固定连接。
【文档编号】C02F1/30GK205556153SQ201620101433
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月31日
【发明人】魏成吉, 薛欣喜, 付龙, 冯海燕, 王玮, 孙扬, 张乐婷, 迟文浩, 陈漪洁
【申请人】青岛水务集团有限公司科技中心