有机污染物降解产氢装置制造方法及图纸

一种有机污染物降解产氢装置，涉及污染物处理技术领域，所解决的是有机污染物降解的技术问题。该装置包括降解容器、产氢容器、桥管、光阳极、对电极、外置电源；所述桥管的左端管口与降解容器的旁通口对接，桥管的右端管口与产氢容器的旁通口对接，桥管内设有一砂芯，该砂芯将桥管的管腔阻断，使得降解容器、产氢容器内的流体相互隔断；所述光阳极是受到光照后能产生光电效应的电极，光阳极固定在降解容器内，产氢容器内装有通电后能生成氢气的产氢溶液，对电极固定在产氢容器内，并且对电极浸入产氢溶液中；所述外置电源的负极接到光阳极，外置电源的正极接到对电极。本发明专利技术提供的装置，能在降解污物的同时生产氢气。

Organic pollutants degradation hydrogen production device

The invention relates to the technical field of pollutant treatment, and solves the technical problem of organic pollutant degradation. The device comprises a degrading container, a hydrogen producing container, a bridge tube, a light anode, a pair of electrodes and an external power supply; the left end of the bridge tube is butted with the bypass of the degrading container, the right end of the bridge tube is butted with the bypass of the hydrogen producing container, and a sand core is arranged in the bridge tube, which blocks the pipe cavity of the bridge tube, thereby making the degrading container and the degrading container. The light anode is fixed in the degrading vessel, and the hydrogen producing vessel is equipped with a hydrogen producing solution after being electrified, the electrodes are fixed in the hydrogen producing vessel, and the electrodes are immersed in the hydrogen producing solution. The negative electrode is connected to the anode and the positive electrode of the external power source is connected to the counter electrode. The device provided by the invention can produce hydrogen at the same time of degrading pollutants.

【技术实现步骤摘要】
有机污染物降解产氢装置
本专利技术涉及污染物处理技术，特别是涉及一种有机污染物降解产氢装置的技术。
技术介绍
环境光催化技术可有效用于各种还原反应和氧化反应。该技术主要是基于半导体在光照条件下，吸收光子获得能量从而使得价带上的电子激发到导带位置，并传导至表面形成光生电子。由于光生电子具有很强的还原能力，可还原半导体表面吸附的物质从而获得清洁高效的产物，而价带由于缺失电子形成大量的空穴（空穴具有很强的氧化能力），其可有效氧化自然界中各种有机分子，可有效用来降解去除有机污染物。但是，现有的采用光催化半导体降解有机污染物的设备功能单一，只能用于降解有机污染物，没有充分利用光生电子的还原能力。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能在降解污染物的同时生产氢气的有机污染物降解产氢装置。为了解决上述技术问题，本专利技术所提供的一种有机污染物降解产氢装置，其特征在于：包括降解容器、产氢容器、桥管、光阳极、对电极、外置电源；所述降解容器、产氢容器的下部各开设有一个旁通口，降解容器上开设有污液进口，产氢容器的上部开设有介质出入口，桥管的左端管口与降解容器的旁通口对接，桥管的右端管口与产氢容器的旁通口对接，桥管内设有一砂芯，该砂芯将桥管的管腔阻断，使得降解容器、产氢容器内的流体相互隔断；所述光阳极是受到光照后能产生光电效应的电极，光阳极固定在降解容器内，产氢容器内装有通电后能生成氢气的产氢溶液，并且产氢溶液的液面低于产氢容器的介质出入口，对电极固定在产氢容器内，并且对电极浸入产氢溶液中；所述外置电源的负极接到光阳极，外置电源的正极接到对电极。进一步的，还包括参比电极，及用于测量参比电极电压的电压表，所述参比电极布设在降解容器内，所述电压表的负端接外置电源的负极，电压表的正端接参比电极。进一步的，所述产氢溶液是氢氧化钠溶液或碳酸氢钠溶液或硫酸钠溶液。本专利技术提供的有机污染物降解产氢装置，将半导体光照条件下产生的电子与空穴协同高效利用，在利用太阳光照射实现有机污物降解的同时，利用有机物作为空穴清除剂，并利用砂芯实现两侧离子交换，能快速提高光解水产氢效率，能在降解污染物的同时生产氢气。附图说明图1是本专利技术实施例的有机污染物降解产氢装置的结构示意图。具体实施方式以下结合附图说明对本专利技术的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本专利技术，凡是采用本专利技术的相似结构及其相似变化，均应列入本专利技术的保护范围，本专利技术中的顿号均表示和的关系。如图1所示，本专利技术实施例所提供的一种有机污染物降解产氢装置，其特征在于：包括降解容器X1、产氢容器X2、桥管Y1、光阳极J1、对电极J3、外置电源B1；所述降解容器X1、产氢容器X2的下部各开设有一个旁通口，降解容器X1上开设有污液进口，产氢容器X2的上部开设有介质出入口，桥管Y1的左端管口与降解容器X1的旁通口对接，桥管Y1的右端管口与产氢容器X2的旁通口对接，桥管Y1内设有一砂芯S1，该砂芯S1将桥管Y1的管腔阻断，使得降解容器X1、产氢容器X2内的流体相互隔断；所述光阳极J1是受到光照后能产生光电效应的电极，光阳极J1固定在降解容器X1内，产氢容器X2内装有通电后能生成氢气的产氢溶液，并且产氢溶液的液面低于产氢容器X2的介质出入口，对电极J3固定在产氢容器X2内，并且对电极J3浸入产氢溶液中；所述外置电源B1的负极接到光阳极J1，外置电源B1的正极接到对电极J3。本专利技术实施例还包括参比电极J2，及用于测量参比电极J2电压的电压表U1，所述参比电极J2布设在降解容器X1内，所述电压表U1的负端接外置电源B1的负极，电压表U1的正端接参比电极J2。本专利技术实施例中，所述产氢溶液可以采用氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液、硫酸钠溶液等在通电后能生成氢气的溶液。本专利技术实施例中，所述光阳极由泡沫镍基片，及沉积在泡沫镍基片上的杂化材料组成，其中的杂化材料由石墨相氮化碳（）及还原氧化石墨烯（rGO）制成；本专利技术其它实施例中，光阳极还可以由二氧化钛制成，或由氧化钨制成，或由硅制成。本专利技术实施例中，所述对电极由铂片制成，所述参比电极由饱和甘汞制成，所述砂芯由高硼玻璃制成。本专利技术实施例可用于降解水体中的罗丹明B、苯酚、甲基橙等有机污染物，其工作原理如下：将待降解的污水从污液进口注入降解容器X1，使得光阳极J1及参比电极J2浸入污水中，然后对光阳极实施光照，并利用外置电源B1向光阳极J1、对电极J3施加0.4V的偏压，光阳极上的热电子受光激发后，在外加偏压的驱动下转移到对电极产氢，而同时空穴则留在光阳极进行污染物降解反应，砂芯避免了降解溶液（污水）与产氢溶液的接触，使得阴阳极反应分开进行不受干扰，同时用于离子的交换，降解溶液（污水）中的氢离子通过砂芯进入产氢溶液，产氢溶液中的氢氧根离子通过砂芯进入降解溶液，从而保证了两侧溶液的离子平衡。。同时，利用电压表U1测量参比电极J2的电动势,根据参比电极电动势，就可计算出光阳极的电极电势。本专利技术实施例通过实验对产氢效率、降解时间、稳定性测试方面进行对比，以降解水体中的罗丹明B为例，实验中采用300W的氙灯作为光源，光源到光阳极的距离为10cm，降解容器中装有75mL的氢氧化钠（0.5mol/L）溶液，其中含有10ppm的罗丹明B，产氢溶液采用25mL甲醇和50mL氢氧化钠（0.5mol/L）溶液，实验结果发现在5小时内对罗丹明B有较好的选择性吸附，且处理效果最佳，其降解率达到95%，且降解和产氢过程相互促进。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机污染物降解产氢装置，其特征在于：包括降解容器、产氢容器、桥管、光阳极、对电极、外置电源；所述降解容器、产氢容器的下部各开设有一个旁通口，降解容器上开设有污液进口，产氢容器的上部开设有介质出入口，桥管的左端管口与降解容器的旁通口对接，桥管的右端管口与产氢容器的旁通口对接，桥管内设有一砂芯，该砂芯将桥管的管腔阻断，使得降解容器、产氢容器内的流体相互隔断；所述光阳极是受到光照后能产生光电效应的电极，光阳极固定在降解容器内，产氢容器内装有通电后能生成氢气的产氢溶液，并且产氢溶液的液面低于产氢容器的介质出入口，对电极固定在产氢容器内，并且对电极浸入产氢溶液中；所述外置电源的负极接到光阳极，外置电源的正极接到对电极。

【技术特征摘要】
1.一种有机污染物降解产氢装置，其特征在于：包括降解容器、产氢容器、桥管、光阳极、对电极、外置电源；所述降解容器、产氢容器的下部各开设有一个旁通口，降解容器上开设有污液进口，产氢容器的上部开设有介质出入口，桥管的左端管口与降解容器的旁通口对接，桥管的右端管口与产氢容器的旁通口对接，桥管内设有一砂芯，该砂芯将桥管的管腔阻断，使得降解容器、产氢容器内的流体相互隔断；所述光阳极是受到光照后能产生光电效应的电极，光阳极固定在降解容器内，产氢容器内装有通电后能生成氢气的产...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋天戈，杨海霞，姚建兰，
申请(专利权)人：上海市徐汇区青少年活动中心，
类型：发明
国别省市：上海,31