一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，包括有机吸收体与泡沫材料，所述泡沫材料位于有机吸收体的内部，且为双层包覆结构。本实用新型专利技术所述的一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，设有机吸收体与泡沫材料，能够在使用时使球体漂浮在水体表面，增强可见光的吸收，通过热量的传导增强界面蒸发效果，为提高水蒸发效率，提高实现水体的处理速度，包覆在泡沫小球表面，最优厚度控制为8‑10nm，不会让水体中盐类等垢质结出，长时间户外使用寿命长达4个月以上，回收过程中，方便与水体分离并进行清洗，达到良好的光吸收及粘附性，不易结垢，易回收的目的，带来更好的使用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置
本技术涉及环境治理产品领域，特别涉及一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置。
技术介绍
环境问题是当今世界焦点问题之一，为了处理工业生产以及生活过程中产生的有害物质，各种物理，化学，生物等方法相继面世。然而，许多技术遇到了投入成本高，技术难度大以及作用周期过长等瓶颈。随后光催化异术应运而生，光催化法属于化学法,但又不同于传统的直接向水体中投放化学试剂的方法,它吸收太阳光生成光生电子一光生空穴,然后再经过一系列的反应,对水中的污染物质进行催化降解,进而使水体臭味消除、透明度提高,因此光催化为一项绿色的水质净化技术。这种技术工艺简单，能耗低，降解彻底，且无二次污染，是当前具有相当发展前景的技术。光催化材料一般选取n型半导体作为光催化氧化剂，其中TiO2因为其物理化学性质以及光化学性质稳定，无毒，廉价，常温下工作以及光催化活性高等特点，在这一领域备受青睐。光催化材料需要通过一定的方式负载固化于基材上,再应用于水质净化，而常见的基材往往会出现与催化剂粘附性不够或者难以回收等问题，因此，在此技术中，我们通过原子层沉积的方法将TiO2包覆在球形结构上，增强材料的使用灵活性以及减少回收的难度。同时因为小球的滚动原理，在实际运用过程中，水体中盐类垢质难以在表面板结，不会影响光吸收以及催化的长期使用，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，包括有机吸收体与泡沫材料，所述泡沫材料位于有机吸收体的内部，且为双层包覆结构。优选的，该结构能充分结合利用氧化钛的粘附力和优良的光催化能力，增加与水体的接触表面积，同时利用球体结垢转动的原理，重新溶解垢质，达到阻垢的目的，并且易回收，无污染。优选的，二氧化钛的厚度控制在8-10nm，制备温度200-300℃，达到最优的沉积效果和光催化效率。优选的，该球体在饱和高浓度盐水条件下，保持表面洁净，蒸发效率提高15％以上。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：该一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，通过设置的有机吸收体与泡沫材料，能够在使用时使球体漂浮在水体表面，增强可见光的吸收，通过热量的传导增强界面蒸发效果，为提高水蒸发效率，提高实现水体的处理速度，通过原子层沉积的方法，包覆在泡沫小球表面，最优厚度控制为8-10nm，为保证锐钛矿晶型，最优沉积温度控制在200-300℃，不会让水体中盐类等垢质结出，长时间户外使用寿命长达4个月以上，回收过程中，方便与水体分离并进行清洗，达到良好的光吸收及粘附性，不易结垢，易回收的目的，整个基于球形结构包覆光催化材料的水质净化技术操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。附图说明图1为本技术一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置的光催化小球的主体结构示意图。图2为本技术一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置的光催化小球结构工作原理示意图。图中：1、有机吸收体；2、泡沫材料。具体实施方式为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。如图1-2所示，一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，包括有机吸收体1与泡沫材料2，泡沫材料2位于有机吸收体1的内部，且为双层包覆结构。该结构能充分结合利用氧化钛的粘附力和优良的光催化能力，增加与水体的接触表面积，同时利用球体结垢转动的原理，重新溶解垢质，达到阻垢的目的，并且易回收，无污染；二氧化钛的厚度控制在8-10nm，制备温度200-300℃，达到最优的沉积效果和光催化效率；该球体在饱和高浓度盐水条件下，保持表面洁净，蒸发效率提高15％以上。需要说明的是，本技术为一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，水质净化小球采用直径为3mm，尺寸可选择可根据实际处理水体改变。以四氯化钛和高纯水为前驱源，高纯氮气为载流气体，通过重复四氯化钛和水的沉积组合实现对薄膜厚度的控制，厚度选择为8nm，为保证锐钛矿晶型，沉积温度控制在200℃。准备10ml的1000mg/L的甲基橙储备液加入反应器中，加入去离子水稀释成500ml的20mg/L的甲基橙溶液。然后将处理好的氧化钛包覆的泡沫小球加入反应器中，进行光催化反应，每隔5min取10ml反应液，经离心后取上清液进行可见分光光度法分析，采用722星光度计，通过反应液的吸光度来检测甲基橙的分解效果。经测试，1h内甲基橙分解率达到99.5％，饱和氯化钠浓度为36.5％，小球覆盖率为50％，光强为1000W/m2，通过一天的小球表面结盐效果来验证球形结构的自阻垢效果，在保持小球表面洁净的同时，水体的蒸发效率提升18.7％，达到良好的光吸收及粘附性，不易结垢，易回收的目的，整个操作简单快捷，较为实用。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，包括有机吸收体(1)与泡沫材料(2)，其特征在于：所述泡沫材料(2)位于有机吸收体(1)的内部，且为双层包覆结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，包括有机吸收体(1)与泡沫材料(2)，其特征在于：所述泡沫材料(2)位于有机吸收体(1)的内部，且为双层包覆结构。


2.根据权利要求1所述的一种基于球形结构包覆光催化材料的水质净化装置，其特征在于：该结构能充分结合利用氧化钛的粘附力和优良的光催化能力，增加与水体的接触表面积，同时利用球体结垢转动的原理，重新溶解垢质，达到阻垢...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱嘉，顾帅，赵伟，张浩然，陈传露，朱吉慧，
申请(专利权)人：南京宁智高新材料研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32