申请日2017.05.02
公开(公告)日2017.08.08
IPC分类号G01N31/10
摘要
本发明提供了一种模拟太阳光驱动光催化材料水处理性能的评价装置及评价方法。本发明采用水槽盛放待处理污水;采用样品固定架放置待测光催化材料;采用水泵使待处理污水从水槽沿入水管分别流至两个滴水管，再分别经排水孔流出沿待测光催化材料表面两侧流入水槽;使两侧光源分别透过模拟太阳光滤光片照在光催化材料两面，实现模拟太阳光驱动下光催化材料水处理性能的评价。本发明提供的模拟太阳光驱动下光催化材料水处理性能的评价装置使用简单方便，无需根据不同光催化样品进行组装，评测效率高。
权利要求书
1.一种模拟太阳光驱动光催化材料水处理性能的评价装置，包括水槽、垂直设置于所述水槽上方的样品固定架、依次平行设置于所述样品固定架两侧的两个滤光片放置架和两个光源、以及水循环系统;所述两个滤光片放置架上放置有模拟太阳光滤光片;
所述水循环系统包括入水管、水泵和两个滴水管;所述入水管的两端分别与水槽底部和水泵的入水口连通;所述两个滴水管的一端与水泵的出水口连通，另一端封堵;所述两个滴水管平行设置于所述样品固定架正上方的两侧，且所述两个滴水管与样品固定架相对的侧壁上设置有排水孔。
2.根据权利要求1所述的评价装置，其特征在于，所述样品固定架包括底部的限位槽，顶部的样品测试板插入口以及两侧的支撑杆。
3.根据权利要求1或2所述的评价装置，其特征在于，所述两个滤光片放置架与样品固定架所在平面的距离独立地为3～10cm。
4.根据权利要求1或2所述的评价装置，其特征在于，所述两个光源与样品固定架所在平面的距离独立地为5～30cm。
5.根据权利要求4所述的评价装置，其特征在于，所述光源包括平行设置的灯管。
6.根据权利要求1所述的评价装置，其特征在于，所述滴水管通过输水管与水泵的出水口连通，所述输水管上设有流量调节阀。
7.根据权利要求1所述的评价装置，其特征在于，所述排水孔与样品固定架顶部的水平距离为1～5cm，垂直距离为0～5cm。
8.根据权利要求1或7所述的评价装置，其特征在于，所述排水孔的孔径为1～10mm。
9.根据权利要求8所述的评价装置，其特征在于，所述排水孔的分布密度为20～500个/m。
10.一种模拟太阳光驱动下光催化材料水处理性能的评价方法，使用权利要求1～9任意一项所述的评价装置，包括以下步骤：
(1)将光催化材料置于样品固定架上，在水槽内放置待处理污水;
(2)开启水泵使待处理污水沿入水管流至两个滴水管，经排水孔流出，再沿待测光催化材料表面两侧流入水槽，实现待处理污水的循环流动;
(3)打开两侧光源，使光分别经模拟太阳光滤光片照在光催化材料两侧表面进行光催化反应，测定光催化反应前后待处理污水中污染物浓度。
说明书
一种模拟太阳光驱动光催化材料水处理性能的评价装置及评价方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种模拟太阳光驱动光催化材料水处理性能的评价装置及评价方法。
背景技术
太阳能是一种丰富且绿色环保的能源，主要表现为太阳光线。目前对太阳能的利用主要集中在发电或者为热水器供能上。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类可使用能源的重要组成部分，并得到了快速的发展。我国目前有大量的科研人员致力于太阳能相关的研究。近年来，光催化技术也得到了非常好的发展，它作为一种新兴的环境友好的能源技术，能够有效地实现太阳能到化学能的转化。大量的研究显示，光催化技术能够有效地用于水体中污染物的氧化降解，并且不消耗自身及其他能源。
目前大量的研究都是单一地探究紫外光或者可见光驱动下材料的光催化水处理性能，这种条件下的研究使得太阳光在光催化反应中的实际利用率不能得以准确地估计。并且，大多光催化材料的性能评价都是通过实验室器皿临时搭建相应的评测装置，并且传统的评测方法评测效率较低，通常只是小范围的实验室评测，不能用以实际估计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模拟太阳光驱动光催化材料水处理性能的评价装置及评价方法。本发明提供的模拟太阳光驱动光催化材料水处理性能的评价装置使用简单方便、评测效率高。
本发明提供了一种模拟太阳光驱动光催化材料水处理性能的评价装置，包括水槽、垂直设置于所述水槽上方的样品固定架、依次平行设置于所述样品固定架两侧的两个滤光片放置架和两个光源、以及水循环系统;所述两个滤光片放置架上放置有模拟太阳光滤光片;
所述水循环系统包括入水管、水泵和两个滴水管;所述入水管的两端分别与水槽底部和水泵的入水口连通;所述两个滴水管的一端与水泵的出水口连通，另一端封堵;所述两个滴水管平行设置于所述样品固定架正上方的两侧，且所述两个滴水管与样品固定架相对的侧壁上设置有排水孔。
优选的，所述样品固定架包括底部的限位槽，顶部的样品测试板插入口以及两侧的支撑杆。
优选的，所述两个滤光片放置架与样品固定架所在平面的距离独立地为3～10cm。
优选的，所述两个光源与样品固定架所在平面的距离独立地为5～30cm。
优选的，所述光源包括平行设置的灯管。
优选的，所述滴水管通过输水管与水泵的出水口连通，所述输水管上设有流量调节阀。
优选的，所述排水孔与样品固定架顶部的水平距离为1～5cm，垂直距离为0～5cm。
优选的，所述排水孔的孔径为1～10mm。
优选的，所述排水孔的分布密度为20～500个/m。
本发明还提供了一种模拟太阳光驱动下光催化材料水处理性能的评价方法，使用上述技术方案所述的评价装置，包括以下步骤：
(1)将光催化材料置于样品固定架上，在水槽内放置待处理污水;
(2)开启水泵使待处理污水沿入水管流至两个滴水管，经排水孔流出，再沿待测光催化材料表面两侧流入水槽，实现待处理污水的循环流动;
(3)打开两侧光源，使光分别经模拟太阳光滤光片照在光催化材料两侧表面进行光催化反应，测定光催化反应前后待处理污水中污染物浓度。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的模拟太阳光驱动光催化材料水处理性能的评价装置包括水槽、垂直设置于所述水槽上方的样品固定架、依次平行设置于所述样品固定架两侧的两个滤光片放置架和两个光源、以及水循环系统;所述两个滤光片放置架上放置有模拟太阳光滤光片;所述水循环系统包括入水管、水泵和两个滴水管;所述入水管的两端分别与水槽底部和水泵的入水口连通;所述两个滴水管的一端与水泵的出水口连通，另一端封堵;所述两个滴水管平行设置于所述样品固定架正上方的两侧，且所述两个滴水管与样品固定架相对的侧壁上设置有排水孔。本发明采用水槽盛放待处理污水;采用样品固定架放置待测光催化材料;采用水泵使待处理污水从水槽沿入水管分别流至两个滴水管，再分别经排水孔流出沿待测光催化材料表面两侧流入水槽;使两侧光源分别透过模拟太阳光滤光片照在光催化材料两面，实现模拟太阳光驱动下光催化材料水处理性能的评价。本发明提供的模拟太阳光驱动下光催化材料水处理性能的评价装置使用简单方便，无需根据不同光催化样品进行组装，评测效率高。
