本发明专利技术公开了一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块的压渗镀膜装置及方法，其特征在于：包括反应罐装置、转轴、进气管、排气管、支撑架、底座、电机和减速箱。所述反应罐体为长方体中空罐体，两端安装有端盖将罐体密封；反应罐体两侧中部固定有转轴，转轴两端固定于支撑架上；反应罐体内部安装有衬板，多孔陶瓷块固定于两块衬板之间；所述进气管安装于端盖中部，末端与进气阀连接；所述排气管安装于反应罐体侧壁，末端与排气阀连接；电机和减速箱通过支架固定于一侧支撑架上并与转轴连接，电机可带动反应罐体绕转轴转动。所制备的多孔陶瓷基纳米光催化材料具有负载膜覆盖率高、结合牢固的优点，可用于大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜装置及方法
本专利技术涉及一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜装置及方法，属于复合材料成形
技术介绍
近年来，随着工业化进程的不断加快，所产生的大量废水废气严重的影响着人类的健康和生存环境，环境污染治理已成为现代社会面临和亟待解决的重要问题之一。目前正在使用的如化学氧化法、物理吸附法、高温焚烧法和微生物处理等方法，对环境的保护和治理起到了一定作用，但是这些方法都不同程度的存在一些不足，如效率低下、不能彻底治理污染、易产生二次污染、能耗高等问题。因此，寻求高效、环境友好的污染物处理技术日益成为人们研究的热点。自上世纪70年代以来,国内外已有大量有关半导体光催化剂处理各类污水的研究报道，其中纳米TiO2粉末具有化学稳定性高、耐光腐蚀、难溶于水和无毒性等优点，水体中一些难以降解的化合物在光辐射条件下，可以通过TiO2的光催化作用降解为H2O和CO2，因此TiO2纳米粉末光催化降解法是一种极具应用前景的水处理新技术。目前纳米TiO2主要的利用形式主要有纳米粉体催化剂法和负载法，其中纳米粉体催化剂法在实施过程中对纳米TiO2粉末的回收、分离及重复利用非常困难，目前仍停留在实验阶段，而负载法是将TiO2纳米粉末固定于某一载体上来制备负载型TiO2光催化材料，这种材料在水处理中液固分离较为容易，重复使用较为方便，所用的载体种类也较多，如硅胶、沸石、玻璃纤维、多孔陶瓷等。其中多孔陶瓷是一种经人工合成的、体内含有大量彼此相通或闭合气孔的陶瓷材料，因其具有比表面积大、成形方便、成本低、无污染等优点，是一种广泛使用的绿色环保载体。在载体上负载TiO2纳米晶层主要有偶联剂法、溶胶-凝胶法、反应性阴极真空电弧沉积法、喷射热解沉积法、射频溅射法等，其中溶胶-凝胶法是将制备好的钛醇盐前驱液体通过浸渍提拉或喷涂的方法附着到载体表层，所制备的纳米TiO2薄膜具有较好的致密度和基体结合性，且生产成本低，目前广泛的应用于陶瓷洁具、医疗器械等领域。但由于多孔陶瓷材料所具有的三维多孔结构，通过浸渍提拉或喷涂等方法只能将前驱液体涂覆在多孔陶瓷体的外层，而前驱液体无法渗透到陶瓷体内部的孔洞里，从而造成只能在多孔陶瓷外层负载上纳米TiO2薄膜，而内部没有，这就极大的减小了这类负载型TiO2光催化材料的有效使用面积，尤其对于体积较大的多孔陶瓷填料块，其纳米TiO2薄膜的负载面积更低，这也极大的阻碍了多孔陶瓷基纳米TiO2光催化材料的推广使用。本专利技术提出了一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块的压渗镀膜装置及方法，可以有效的解决多孔陶瓷在负载光催化膜过程中前驱镀液无法渗入芯部孔洞的问题，通过该装置和方法可以制备出具有较高膜覆盖率的多孔陶瓷光催化材料。
技术实现思路
本专利技术提出了一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块的压渗镀膜装置及方法，所制备的多孔陶瓷基纳米光催化材料具有负载膜覆盖率高、结合牢固等优点，可用于大规模生产。本专利技术的技术解决方案：一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜装置，其特征在于：包括反应罐装置、转轴2、进气管5、排气管11、支撑架1、底座15、电机13和减速箱12；其中反应罐装置中的反应罐体9为长方体中空罐体，反应罐体9两端安装有端盖3将罐体密封；反应罐体9两侧中部固定有转轴2，转轴2两端固定于支撑架1上，支撑架1固定于底座15上，反应罐装置可在底座15上转动；反应罐体9内部安装有衬板16，多孔陶瓷块18固定于两块衬板16之间；所述进气管5安装于端盖3中部，其末端与进气阀6连接；所述排气管11安装于反应罐体9侧壁，其末端与排气阀10连接；电机13和减速箱12通过支架14固定于一侧支撑架1上并与转轴2连接，电机13可带动反应罐体9绕转轴2转动。本专利技术具有以下有益效果：1）镀液在气压及自身重力的作用下渗流过多孔陶瓷块，提高了镀液向多孔陶瓷内部的渗透能力，可以使得多孔陶瓷内部所有开口孔洞均能接触到镀液，所制备的多孔陶瓷具有较高的膜覆盖率；2）通过调整反应罐上部的气体压力，可使得镀液以适宜的流速通过多孔陶瓷块，保证了多孔陶瓷内孔镀膜厚度的均匀性，同时也可适用于具有不同孔径及孔隙率的多孔陶瓷基体；3）本专利技术在工作过程中，镀液一直处于流动状态，有利于提高镀液内成分的均匀性，从而在多孔陶瓷基体表面获得成分均匀的镀层；4）本专利技术中的反应罐为上下对称结构，通过旋转反应罐可进行多次渗镀操作，工作效率高；5）本专利技术结构简单，操作方便，适宜进行大批量生产。附图说明附图1是本专利技术的主视图；附图2是图1的左视图；附图3是图1的俯视图；附图4是衬板示意图。图中的1是支撑架、2是转轴、3是端盖、4是硅胶密封圈、5是进气管、6是进气阀、7是上层镀液、8是密封螺栓、9是反应罐体、10是排气阀、11是排气管、12是减速箱、13是电机、14是支架、15是底座、16是衬板、17是下层镀液、18是多孔陶瓷块、19是衬网、20是衬框。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术技术方案作进一步详细描述，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1~图4所示，一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜装置，其结构包括反应罐装置、转轴2、进气管5、排气管11、支撑架1、底座15、电机13和减速箱12；其中反应罐装置中的反应罐体9为长方体中空罐体，反应罐体9两端安装有端盖3将罐体密封；反应罐体9两侧中部固定有转轴2，转轴2两端固定于支撑架1上，支撑架1固定于底座15上，反应罐装置可在底座15上转动；反应罐体9内部安装有衬板16，多孔陶瓷块18固定于两块衬板16之间；所述进气管5安装于端盖3中部，其末端与进气阀6连接；所述排气管11安装于反应罐体9侧壁，其末端与排气阀10连接；电机13和减速箱12通过支架14固定于一侧支撑架1上并与转轴2连接，电机13可带动反应罐体9绕转轴2转动。所述反应罐装置包括反应罐体9、端盖3、密封圈4、密封螺栓8、进气管5、进气阀6、排气管11、排气阀10、衬板16。所述反应罐体9为长方体中空罐体，横截面为正方形，两端开口并设有法兰边。所述的端盖3为正方形不锈钢板，边长与反应罐体9两端的法兰外边长相同；每块端盖3均通过8个密封螺栓8固定于反应罐体9的两端，端盖3与反应罐体9间还设置了硅胶密封圈4。所述进气管5固定于端盖3的中部，一端插入反应罐体9内2~3cm，另一端位于反应罐体9外侧并与进气阀6连接。所述排气管11固定于反应罐体9的侧壁上，排气管11外侧与排气阀10连接。所述衬板16包括衬框20和衬网19，衬框20为正方形框，其外边长与反应罐体9的内边长相同；衬网19固定于衬框20中部，采用5~10目的不锈钢网制成；所述两块衬板16通过螺栓固定于反应罐体9的内部，并与反应罐体9的中截面对称。所述转轴2对称固定于反应罐体9两侧的中部，转轴2两端分别与支撑架1顶部连接，转轴2可在支撑架1内转动。所述电机13与减速箱12连接，减速箱12与转轴2连接，电机13与减速箱12均固定于支架14上，支架14固定于一侧的支撑架1上，电机13可带动反应罐装置转动。一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜方法，包括如下步骤：1）配制好镀液（成分体积比为：钛酸乙酯：乙醇：水：二乙醇胺：乙酸=1:4.5:2:0.6:0.03）；2）在反应罐体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜装置，其特征在于：包括反应罐装置、转轴、进气管、排气管、支撑架、底座、电机和减速箱；其中反应罐装置中的反应罐体为长方体中空罐体，反应罐体两端安装有端盖将罐体密封；反应罐体两侧中部固定有转轴，转轴两端固定于支撑架上，支撑架固定于底座上，反应罐装置可在底座上转动；反应罐体内部安装有衬板，多孔陶瓷块固定于两块衬板之间；所述进气管安装于端盖中部，其末端与进气阀连接；所述排气管安装于反应罐体侧壁，其末端与排气阀连接；电机和减速箱通过支架固定于一侧支撑架上并与转轴连接，电机可带动反应罐体绕转轴转动。
【技术特征摘要】
1.一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜装置，其特征在于：包括反应罐装置、转轴、进气管、排气管、支撑架、底座、电机和减速箱；其中反应罐装置中的反应罐体为长方体中空罐体，反应罐体两端安装有端盖将罐体密封；反应罐体两侧中部固定有转轴，转轴两端固定于支撑架上，支撑架固定于底座上，反应罐装置可在底座上转动；反应罐体内部安装有衬板，多孔陶瓷块固定于两块衬板之间；所述进气管安装于端盖中部，其末端与进气阀连接；所述排气管安装于反应罐体侧壁，其末端与排气阀连接；电机和减速箱通过支架固定于一侧支撑架上并与转轴连接，电机可带动反应罐体绕转轴转动；所述反应罐装置包括反应罐体、端盖、密封圈、密封螺栓、进气管、进气阀、排气管、排气阀、衬板；所述衬板包括衬框和衬网，衬框为正方形框，其外边长与反应罐体的内边长相同；衬网固定于衬框中部，采用5~10目的不锈钢网制成；所述两块衬板通过螺栓固定于反应罐体的内部，并与反应罐体的中截面对称。2.根据权利要求1所述的一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜装置，所述反应罐体为长方体中空罐体，横截面为正方形，两端开口并设有法兰边。3.根据权利要求1所述的一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜装置，其特征是所述的端盖为正方形不锈钢板，边长与反应罐体两端的法兰外边长相同；每块端盖均通过8个密封螺栓固定于反应罐体的两端，端盖与反应罐体间还设置了硅胶密封圈。4.根据权利要求1所述的一种适用于多孔陶瓷基光催化填料块压渗镀膜装置，其特征在于：所述进气管固定于端盖的中部，一端插入反应罐体内2~3cm，另一端位于反应罐体外侧并与进气阀连接。5.根据权利要求1所述的一种适用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王沛芳，饶磊，王超，钱进，侯俊，敖燕辉，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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