申请日2017.05.02
公开(公告)日2017.08.29
IPC分类号G01N21/33
摘要
本发明提供了一种评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置及方法。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流至滴水管，经排水孔流出沿待测光催化材料表面流入水槽;紫外光源照在光催化材料表面，实现紫外光驱动下光催化材料水处理性能的评价。本发明提供的评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置使用简单方便，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
1.一种评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置，包括水槽、垂直设置于所述水槽上方的样品固定架、平行于所述样品固定架设置的紫外光源、以及水循环系统;
所述水循环系统包括入水管、水泵和滴水管;所述入水管的两端分别与水槽底部和水泵的入水口连通;所述滴水管的一端与水泵的出水口连通，另一端封堵;所述滴水管平行设置于所述样品固定架正上方，且所述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所述的装置，其特征在于，所述紫外光源与样品固定架所在平面的距离为5～30cm。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述紫外光源包括平行设置的灯管。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述灯管的瓦数为5～1000W。
6.根据权利要求1所述的装置，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所述的装置，其特征在于，所述排水孔与样品固定架顶部的距离为1～10cm。
8.根据权利要求1或7所述的装置，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。
10.一种评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的方法，使用权利要求1～9任意一项所述的装置，包括以下步骤：
(1)将光催化材料置于样品固定架上，使所述光催化材料具有催化活性的一面面向紫外光源;
(2)在水槽内放置待处理污水，开启水泵使待处理污水沿入水管流至滴水管，经排水孔流出，再沿待测光催化材料表面流入水槽，实现待处理污水的循环流动;
(3)打开紫外光源，使紫外光照在光催化材料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
一种评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置及方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置及方法。
背景技术
近年来，光催化技术作为一种绿色环保的环境能源技术受到了广大科研人员的关注。目前已经有很多活性较高的光催化材料被应用到了实际的污染治理。然而这些发展较好的光催化材料，如二氧化钛、氧化锌等，仅在紫外光照射下能发生光催化反应。虽然目前科学家们已经在如何拓宽这类光催化材料的光响应范围上取得一定的进展，但因该类光催化材料昂贵的价格，制备过程复杂，仍然无法广泛的应用于实际的环境污染治理。因而目前市面普遍的光催化剂多是只具有紫外光响应的。
在近几年的光催化相关的研究中，有很大一部分是关于光催化技术在水污染治理上的应用。中国作为一个工业大国，水污染问题一直是一个困扰百姓的大问题。光催化技术在水污染治理上的应用将对缓解中国目前的环境压力具有非常重要的意义。
针对光催化材料对水净化处理的效率研究，通常需要通过相应的实验装置来进行评价。目前，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评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置及方法。本发明提供的评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置使用简单方便、评测效率高。
本发明提供了一种评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置，包括水槽、垂直设置于所述水槽上方的样品固定架、平行于所述样品固定架设置的紫外光源、以及水循环系统;
所述水循环系统包括入水管、水泵和滴水管;所述入水管的两端分别与水槽底部和水泵的入水口连通;所述滴水管的一端与水泵的出水口连通，另一端封堵;所述滴水管平行设置于所述样品固定架正上方，且所述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，所述紫外光源与样品固定架所在平面的距离为5～30cm。
优选的，所述紫外光源包括平行设置的灯管。
优选的，所述灯管的瓦数为5～1000W。
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距离为1～10cm。
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评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的方法，使用上述技术方案所述的装置，包括以下步骤：
(1)将光催化材料置于样品固定架上，使所述光催化材料具有催化活性的一面面向紫外光源;
(2)在水槽内放置待处理污水，开启水泵使待处理污水沿入水管流至滴水管，经排水孔流出，再沿待测光催化材料表面流入水槽，实现待处理污水的循环流动;
(3)打开紫外光源，使紫外光照在光催化材料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：
本发明提供的评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置包括水槽、垂直设置于所述水槽上方的样品固定架、平行于所述样品固定架设置的紫外光源、以及水循环系统;所述水循环系统包括入水管、水泵和滴水管;所述入水管的两端分别与水槽底部和水泵的入水口连通;所述滴水管的一端与水泵的出水口连通，另一端封堵;所述滴水管平行设置于所述样品固定架正上方，且所述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流至滴水管，经排水孔流出沿待测光催化材料表面流入水槽;紫外光源照在光催化材料表面，实现紫外光驱动下光催化材料水处理性能的评价。本发明提供的评价紫外光驱动下光催化材料水处理性能的装置使用简单方便，无需根据不同光催化样品进行组装，评测效率高。
