本发明专利技术公开了一种辐照催化电离脱毒系统，包括用于将携带辐照催化电离后的活性氧的空气与待脱毒处理的液体物料进行气液混合的气液混合器和用于混合后的气液混合物流通的反应管。本发明专利技术的脱毒系统可以用于水体除菌或食用油除黄曲霉毒素，系统中的辐照催化电离箱可以为系统提供含活性氧的空气，箱体中使用附着有光催化材料的网片，不但增大了单位空间内光催化材料的含量，而且由于光催化材料均匀的附着在网片的表面，增大了光照的面积。系统中使用U型管作为反应管，可以根据实际的脱毒要求，自由的设计反应管的长度，安装方便、快捷，为了系统的脱毒效率，本发明专利技术的系统使用补气管不断补充新的携带辐照催化电离后的活性氧的空气。补充新的携带辐照催化电离后的活性氧的空气。补充新的携带辐照催化电离后的活性氧的空气。
【技术实现步骤摘要】
辐照催化电离脱毒系统及其用途和辐照催化电离脱毒方法
[0001]本专利技术属于辐照催化电离设备
，具体涉及一种辐照催化电离脱毒系统及其用途和辐照催化电离脱毒方法。
技术介绍
[0002]辐照催化电离后的活性氧是通过辐照催化电离技术获得的，辐照催化电离(Radiant Catalytic Ionization，RCI)是一种新兴杀菌脱毒技术，可在有人、动物和植物的环境中无限制地使用，因为它不会产生潜在的危险副产品，如臭氧、甲醛或一氧化碳等。该技术的核心是光催化效应，即借助光催化材料吸收光能产生电子(e
–
)和空穴(h
+
)对，转化为强氧化能力的活性氧(Reactive oxygen species，ROS)，参与有机物的氧化还原反应。现有技术中使用该技术进行脱毒、杀菌时，均是在实验室条件下进行，实验时，液体需要直接接触光催化材料，这就带来了一定的食品安全风险。同时，目前还没有合适的设备来完成生产条件下的大量的液体物料的脱毒、杀菌等处理。
[0003]光催化材料对辐照催化电离技术来说至关重要，不同的光催化材料产生活性氧的效率不相同，目前，可用的光催化材料种类也比较少，比较常规的材料有TiO2、ZnO等。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种辐照催化电离脱毒系统，包括用于将携带辐照催化电离后的活性氧的空气与待脱毒处理的液体物料进行气液混合的气液混合器和用于混合后的气液混合物流通的反应管。
[0005]在上述方案的基础上，所述反应管包括若干个U型管和用于连接U型管的连接管；所述U型管的直管段的端部可拆卸连接有用于向U型管充入携带辐照催化电离后的活性氧的空气的补气管；所述补气管的壁上设置有若干个补气孔。
[0006]在上述方案的基础上，所述补气管上还设置有若干个翅片。
[0007]在上述方案的基础上，所述携带辐照催化电离后的活性氧的空气由辐照催化电离箱提供；所述辐照催化电离箱包括箱体、设置于箱体内的若干个网片和用于提供辐照光源的灯管；所述网片上附着有光辐照后产生活性氧的光催化材料。
[0008]在上述方案的基础上，所述箱体内还设置有用于固定网片和灯管的固定架；所述固定架上设置用于固定灯管的固定孔和用于固定网片的固定柱；所述网片上设置有用于灯管穿过的安装孔和用于固定柱穿过的固定孔。
[0009]在上述方案的基础上，所述光催化材料为FeWO4‑
rGO复合材料。
[0010]本专利技术还提供了一种制备FeWO4‑
rGO复合材料的方法，具体的，方法包含如下步骤：
[0011](1)FeWO4的制备
[0012]首先将5mmol FeCl3·
6H2O和5mmol Na2WO4·
2H2O分别溶解在25mL蒸馏水中。然后，在连续搅拌下向FeCl3溶液中加入抗坏血酸以完全溶解。接着，将Na2WO4溶液缓慢加入上述
混合物中。进一步搅拌30min后，将混合物加入100mL高压釜中(高压釜只作为反应容器)，并在150
‑
200℃下保持9h以上。然后将高压釜自然冷却至室温。通过离心收集所得沉淀物，用蒸馏水和无水乙醇洗涤数次，并在80℃空气中干燥6h。
[0013]其中：Fe
3+
：抗坏血酸的摩尔比为：5:0.2
‑
5:1；
[0014](2)FeWO4‑
rGO复合材料的制备
[0015]首先将2g FeWO4加入300mL乙醇中并超声(超声条件300W)处理30min。将2mL APTES加入FeWO4悬浮液中后，将混合物在70℃下加热4h。随后，收集粉末，用乙醇洗涤数次，然后在80℃下干燥过夜。之后，将1g APTES改性FeWO4加入60mL蒸馏水中并超声(超声条件300W)处理15min，然后加入0.05g rGO。搅拌60min后，将所得悬浮液转移到高压釜中，并在180℃下保持12h。收集所得产物，用水洗涤并在80℃下干燥过夜，得到FeWO4‑
rGO。
[0016]上述的辐照催化电离脱毒系统可以用于水体除菌或食用油除黄曲霉毒素。
[0017]本专利技术还提供一种辐照催化电离脱毒方法，使用上述的系统，包括辐照催化电离得到活性氧的步骤、将携带辐照催化电离后的活性氧的空气与待脱毒处理的液体物料进行气液混合的步骤和活性氧对液体物料中的菌或黄曲霉毒素进行脱毒的步骤。
[0018]本专利技术的脱毒系统可以用于水体除菌或食用油除黄曲霉毒素，系统中的辐照催化电离箱可以为系统提供含活性氧的空气，箱体中使用附着有光催化材料的网片，不但增大了单位空间内光催化材料的含量，而且由于光催化材料均匀的附着在网片的表面，增大了光照的面积。系统中使用U型管作为反应管，可以根据实际的脱毒要求，自由的设计反应管的长度，安装方便、快捷，为了系统的脱毒效率，本专利技术的系统使用补气管不断补充新的携带辐照催化电离后的活性氧的空气。同时，本专利技术的同中使用的光催化材料
‑
FeWO4‑
rGO复合材料，材料的制备方法简单，方法中使用抗坏血酸不仅可以作为还原剂，而且可以作为结构导向剂来合成FeWO4产物，表面电荷修饰为通过静电自组装构建具有足够界面接触的FeWO4‑
rGO纳米复合光催化剂提供了一种合理的方法。本专利技术方法制备的FeWO4‑
rGO复合材料的光催化性能强。
附图说明
[0019]图1为实施例1中所述的系统的原理示意图；
[0020]图2为本专利技术脱毒系统中辐照催化电离箱的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术脱毒系统中网片的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术脱毒系统中反应管的结构示意图；
[0023]图5为本专利技术脱毒系统中补气管的结构示意图及局部放大示意图；
[0024]图6为本专利技术脱毒系统中固定架的结构示意图；
[0025]图7为实施例2中样品的XRD图谱，其中(a)雪花状FeWO4、(b)FeWO4‑
rGO
‑
U和(c)FeWO4‑
rGO；
[0026]图8为实施例2中样品的拉曼光谱，其中(a)GO、(b)FeWO4和(c)FeWO4‑
rGO。
[0027]图9为实施例2中样品的UV
‑
vis漫反射光谱，其中(a)FeWO4、(b)FeWO4‑
rGO
‑
U和(c)FeWO4‑
rGO；
[0028]图10为实施例2中样品的N2吸附和解吸等温线；其中(a)雪花状FeWO4，(b)FeWO4‑
rGO
‑
U和(c)FeWO4‑
rGO；
[0029]图11为实施例2中样品的扫描电镜和透视电镜图；(a，b)雪花状FeWO4，(c)FeWO4‑
rGO复合材料的SEM图像。(d)(e)HRTEM和(f)FeWO4‑
rGO本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种辐照催化电离脱毒系统，其特征在于，包括用于将携带辐照催化电离后的活性氧的空气与待脱毒处理的液体物料进行气液混合的气液混合器(1)和用于混合后的气液混合物流通的反应管(4)。2.根据权利要求1所述的辐照催化电离脱毒系统，其特征在于，所述反应管(1)包括若干个U型管(4
‑
1)和用于连接U型管(4
‑
1)的连接管(4
‑
2)；所述U型管(4
‑
1)的直管段的端部可拆卸连接有用于向U型管(4
‑
1)充入携带辐照催化电离后的活性氧的空气的补气管(4
‑
3)；所述补气管(4
‑
3)的壁上设置有若干个补气孔(4
‑
31)。3.根据权利要求2所述的辐照催化电离脱毒系统，其特征在于，所述补气管(4
‑
3)上还设置有若干个翅片(4
‑
32)。4.根据权利要求1所述的辐照催化电离脱毒系统，其特征在于，所述携带辐照催化电离后的活性氧的空气由辐照催化电离箱(2)提供；所述辐照催化电离箱(2)包括箱体(2
‑
1)、设置于箱体(2
‑
1)内的若干个网片(2
‑
2)和用于提供辐照光源的灯管(2
‑
3)；所述网片(2
‑
2)上附着有光辐照后产生活性氧的光催化材料。5.根据权利要求4所述的辐照催化电离脱毒系统，其特征在于，所述箱体(2
‑
1)内还设置有用于固定网片(2
‑
2)和灯管(2
‑
3)的固定架(2
‑
4)；所述固定架(2
‑
4)上设置用于固定灯管(2
‑
3)的固定孔(2
‑
...
【专利技术属性】
技术研发人员：马永超，杨庆利，刘萍，侯秀丹，朱英莲，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：
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