CN106153696A

CN106153696A - 化学需氧量检测装置

Info

Publication number: CN106153696A
Application number: CN201510180731.3A
Authority: CN
Inventors: 王文裕
Original assignee: CHAOYANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Current assignee: CHAOYANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2016-11-23
Also published as: TWM496760U

Abstract

本发明公开了一种化学需氧量检测装置，其包括:三电极模块，其工作电极可包括二氧化钛奈米管阵列电极，其奈米管管长介于1800至2300nm，可藉由单一波长的紫外光发光二极管提供激发光，与电化学控制与量测模块提供电压进行工作电极的光电催化反应；固定座用以固定三电极模块及紫外光发光二极管以浸入样品中；电化学控制与量测模块，可与三电极模块电连接，以接收测得单位时间相对应的电流讯号；分析模块，可连接电化学控制与量测模块，依照时间对电流讯号进行积分得到总电荷量，并依据总电荷量推算化学需氧量量测结果。

Description

化学需氧量检测装置

技术领域

本发明是有关于一种化学需氧量检测装置，特别是一种利用二氧化钛奈米管阵列的光催化反应，进行化学需氧量侦测的检测装置。

背景技术

常用于检测水污染的检测标准为化学需氧量(COD)及生化需氧量(BOD)，一般而言可由化学需氧量数值来推算其生化需氧量，简而言之，两者原理分别为检测氧化剂或微生物分解水中物质所消耗之溶氧，用以指示水中有机物污染的程度。传统上，检测化学需氧量方法有回流法、滴定法、高锰酸钾法等，上述方法操作上会加入过量的重铬酸钾或高锰酸钾与样品做氧化反应，再以反滴定剩余的重铬酸钾或高锰酸钾，回推与氧化反应相当的需氧量，虽其结果准确度高，然而该方法仍有诸多尚未克服的缺点，例如：

(1)反应及操作时间长，大约3至4小时。

(2)检测过程需加入硫酸汞，会产生含汞废液，造成环境二次污染。

(3)检测时会受到诸多干扰例如：样品pH值、氯离子、氰离子、六价铬离子、过氧化氢、重金属及其他毒性化学物质，检测时需加入其他试剂排除。

(4)水样中溶氧若过饱和会造成误差，因此于检测前须调整温度或经由适度稀释。

因此，传统方法无法因应工业制程生产及环境保护所需，因此有开发一套稳定可靠的化学需氧量快速检测技术的需求。

在现有技术中，利用光催化反应诱发光活性工作电极可应用于污水检测，其原理是以紫外线光源照射具有半导体特性的电极，将半导体表面电子由价带(valence band)提升到导带(conduction band)，使其产生电子、电洞型态，由于电洞具有很强的氧化作用，会使有机物发生化学反应产生电流流向辅助电极。在此量测反应期间特定时间的稳定电流，或计算反应时间结束的总电流，得到一总电荷数，测得总电荷即为化合物分解水中氧气的量化数据，其分析结果如下：

Q＝∫idt＝nFN＝nFVC

其中，N＝分析物穆尔数，

n＝在光电化学降解过程转移的电子数，

F＝法拉第常数，

V＝样品体积，

C＝分析物浓度。

假设O₂的氧化表示为：O₂+4H⁺+4e^-→2H₂O

即一个氧分子等于四个电子，推导上述式子可转换为：

等效氧浓度(mole/L)＝Q/4FV

样品的等效氧浓度可以表示为

COD(O₂的mg/L)＝(Q/4FV)x 32000

上述检测装置隐含着工作电极的性质、以及电子、电洞复合程度，会决定反应速率的效率，其中二氧化钛因其氧化能力强、化学稳定性好、耐光腐蚀、无毒、价廉易得等优点，广泛被应用于污水处理、水质监测、空气净化等领域，在现有技术中亦有以不同形态的二氧化钛，作为检测化学含氧量的反应触媒。

然而，现有的检测装置使用氙灯作为紫外线光源，为避免样品溶液被红外线加热，使用上需红外线滤波器和光快门，操作时须先将光源打开预热，再以光快门遮住光源，使用时再将快门打开完成实验操作，在大量检测流程上较为不便，而且造成检测装置的结构复杂。因此，在实际运用上，确实急需一种操作更简便、结构更简化、侦测时间更短且侦测极限大的侦测装置。

发明内容

为了克服现有的技术的不足,本发明提供了一种化学需氧量检测装置，其侦测极限大、侦测时间短、装置结构简单且操作简便。

基于上述目的，本发明提供了一种化学需氧量检测装置，其包含三电极模块、光源模块、样品槽、固定座、电化学控制与量测模块以及分析模块。三电极模块可包含二氧化钛奈米管阵列电极、辅助电极以及参考电极，二氧化钛奈米管阵列电极的奈米管管长介于1000nm至2500nm。光源模块与二氧化钛奈米管阵列电极有固定间隔距离，其提供单一波长的光以激发二氧化钛奈米管阵列电极的光催化反应。样品槽用于盛装样品。固定座设置于样品槽周围，用以固定三电极模块及光源模块以浸入样品中。电化学控制与量测模块可电性连接三电极模块，用于施加稳定电压于二氧化钛奈米管阵列电极，以与光源模块对工作电极协同产生光电催化，并接收三电极模块的单位时间相对应的电流讯号。分析模块根据电流讯号的时间对电流讯号进行积分得到总电荷量，并依据总电荷量推算化学需氧量量测结果。

优选地，二氧化钛奈米管阵列电极的奈米管管长为1800nm至2300nm。

优选地，光源模块包括紫外线发光二极管。

优选地，光源模块的单一波长介于340nm至380nm。

优选地，发光模块的光强度介于10mW/cm²至30mW/cm²。

优选地，光源模块与二氧化钛奈米管阵列电极的距离介于0.5cm至2cm。

优选地，还包括施加稳定电压于二氧化钛奈米管阵列电极的装置，电压介于0V至1V。

优选地，还包括光源的电源控制与调整装置，可用于控制光源模块的光强度值。

优选地，三电极模块与光源模块之间不包括光快门或滤光片。

优选地，二氧化钛奈米管阵列电极可为钛金属以阳极氧化法制备而成，且使用于阳极氧化法的电解液包含氟化铵或氟化氢、甘油或乙二醇。

优选地，甘油浓度介于重量百分比30％至70％。

优选地，样品槽包括批次式反应器或连续流反应器。

根据上述结构的本发明，其有益效果在于，此检测装置不须光快门、滤光片，且开启紫外光源时间短，检测装置价钱更便宜，操作上较为简便。相较于传统检测方法，氯离子耐受性佳，克服传统方法中须添加硫酸汞抑制氯离子，减少对环境之二次污染。且对于真实污水的侦测结果显示，在使用上不需额外做背景值检测，即侦测结果比对检量线即化学需氧量的浓度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的第一实施例的邻苯二甲酸氢钾的测定理论化学需氧量的浓度效应图。

图3为本发明的第二实施例的的草酸的测定理论化学需氧量的浓度效应图。

图4为本发明的第三实施例的邻苯二甲酸氢钾的测定理论化学需氧量的侦测时间效应图。

图5为本发明的第四实施例的草酸的测定理论化学需氧量的侦测时间效应图。

图6为本发明的第五实施例的邻苯二甲酸氢钾的测定理论化学需氧量的氯化物效应图。

图7为本发明的第六实施例的草酸的测定理论化学需氧量的氯化物效应图。

图8为本发明的第七实施例的化学需氧量快速检测系统与密闭式重铬酸钾法检测的比较图。

在图中，

10 三电极模块；

11 二氧化钛奈米管阵列电极；

12 参考电极；

13 辅助电极；

20 紫外光发光二极管；

30 固定座；

40 样品槽；

50 电化学控制与量测模块；

60 分析模块。

具体实施方式

为方便贵审查员了解本发明的特征、内容与优点及其所能达成的功效，特将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附之图的比例与配置关系解读、局限本发明在实际实施上的权利范围。

本发明所述的二氧化钛奈米管阵列电极的制备条件如下:以金属钛板经由丙酮、异丙醇以及去离子水在超音波震荡器内清洗各10分钟，藉由电化学阳极氧化法制造二氧化钛奈米管膜，将清洁好的钛板作为阳极，白金板为阴极，浸入电解液为甘油与水重量比介于6：4至8：2，且包含重量百分比为0.3％至1％氟化铵、提供电解电压10V至50V、溶液温度10℃至50℃、电解时间1小时至4小时，之后以600℃烧结2小时至6小时，即得到管长约为1000nm至2500nm的二氧化钛奈米管阵列，上述电解液的氟化铵可以氟化氢取代，甘油可使用乙二醇取代，但实施上不以此为限。

优选地，浸入电解液为甘油与水重量比为6：4，且包含重量百分比为0.5％氟化铵、提供电解电压30V、溶液温度20℃、电镀时间2小时，之后以600℃烧结3小时，即得到管长约为2100nm的二氧化钛奈米管阵列。

经实验结果证实，甘油与水重量比约为6：4至8：2时，可以产生结构完整的二氧化钛奈米管阵列膜。而甘油与水重量比为1：9、2：8、4：6时，无结构完整的奈米管产生，由于甘油与水的比例会影响离子交换速率快，以及氟离子的化学蚀刻的进行速率，意即控制电镀时的电流密度，为影响奈米管管长的重要因素，因此当水含量越高时，奈米管管长则会越短或结构不完整；当含水量低于一定值，则无法形成奈米管。

因此，本发明的二氧化钛奈米管阵列电极的制备的甘油浓度可介于重量百分比60％至80％，实施上可为60％、65％、70％、75％或80％。

经由上述制备条件形成的二氧化钛奈米管阵列电极的奈米管管长可介于1000nm至2500nm，优选地可介于1800nm至2300nm。意即，使用上述制备条件形成的奈米管长可为1100nm、1200nm、1300nm、1400nm、1500nm、1600nm、1700nm、1800nm、1900nm、2000nm、2100nm、2200nm、2300nm、2400nm或2500nm。

如图1所示，为本发明的结构示意图。图中一种化学需氧量检测装置，可包含三电极模块10、紫外光发光二极管20、固定座30、样品槽40、电化学控制与量测模块50以及分析模块60。三电极模块10可包含二氧化钛奈米管阵列电极11、参考电极12以及辅助电极13，二氧化钛奈米管阵列电极11的奈米管管长介于1800至2500nm。

二氧化钛奈米管阵列电极11可藉由紫外光发光二极管20及电化学控制与量测模块50，使其产生稳定电子、电洞型态。本发明所使用的紫外光发光二极管20为单一波长的发光二极管，提供波长为365nm的光源。紫外光发光二极管20可为微型紫外线发光二极管，用于提供稳定光强度，与二氧化钛奈米管阵列电极11固定间距0.8cm至1.5cm，照射二氧化钛奈米管阵列电极11面积为0.785cm²的区域。电化学控制与量测模块50，与二氧化钛奈米管阵列电极11电连接，用于施加电压于二氧化钛奈米管阵列电极11，抑制电子和电洞的复合。

相较于氙灯，使用发光二极管光源本身优点在于启动快、开启后即可全强度输出，具有开启时间短，不须以光快门遮住；灯小、仅有数瓦节能、且单一波长不须滤光片过滤红外光，减少检测样品时被红外线加热的疑虑，且降低检测装置的价格，操作上较为简便。

二氧化钛可接受紫外光波长范围内的光源的激发，进而产生稳定电子、电洞型态，因此使用的单一波长的紫外光发光二极管20的波长范围可介于340nm至380nm的线性范围内，实施上可为340nm、345nm、350nm、355nm、360nm、365nm、370nm、375nm或380nm的单一波长。

本发明使用的紫外光发光二极管20，提供光源的光强度太强或太弱皆会影响检测效率，因此使用紫外光发光二极管20的光强度可介于10mW/cm²至30mW/cm²的线性范围内，实施上可为10mW/cm²、15mW/cm²、20mW/cm²、25mW/cm²或30mW/cm²。

由于二氧化钛奈米管阵列电极11的管长或管径不同，以及发光模块与二氧化钛奈米管阵列电极11的距离不同，会影响最终产生的光电流电量。在本发明的实施例中，紫外光发光二极管20与二氧化钛奈米管阵列电极11的距离可介于0.5cm至2cm的线性范围内，实施上可为0.5cm、0.8cm、0.9cm、1.0cm、1.2cm、1.5cm或2cm。

电化学控制与量测模块50提供给二氧化钛奈米管阵列电极11的稳定电压可抑制电子和电洞的复合，提供的电压数值可介于0V至1V，实施上可介于上述电压范围内的线性范围内，可为0.1V、0.2V、0.3V、0.4V、0.5V、0.6V、0.7V、0.8V、0.9V或1V。

实施上，发光模块的光强度、光源模块与二氧化钛奈米管阵列电极11的距离与电化学控制与量测模块50提供给二氧化钛奈米管阵列电极11的稳定电压，可根据取得较佳线性范围内的检量线进行调整。

固定座30可为耐酸碱材质，例如聚丙烯或铁氟龙，固定座30可固定三电极模块10及紫外光发光二极管20。使检测反应的电极为浸入式检测装置，此三电极模块10与电化学控制与量测模块50电连接，可接收三电极模块10单位时间相对应的电流讯号。分析模块60，依电流讯号的时间对电流讯号进行积分得到总电荷量，依据总电荷量推算化学需氧量数据。

实施上，本发明所述的样品槽40可依需求变更为批次式反应器或连续流反应器。

如附图2、3所示，为本发明的第一实施例的邻苯二甲酸氢钾的测定理论化学需氧量额浓度效应图及第二实施例的草酸的测定理论化学需氧量的浓度效应图。图中使用邻苯二甲酸氢钾以及草酸作为标准品，检测条件为二氧化钛奈米管阵列电极11与紫外光发光二极管20固定间距为1cm，光强度为20mW/cm2，侦测时间50秒，外加偏压0.1V，纵坐标为电量(mAs)，横坐标为标准品的理论化学需氧量浓度(mg/L)。结果显示检测邻苯二甲酸氢钾以及草酸的理论COD浓度由10至300mg/L之相关线性为0.993及0.988。

以阳极氧化法制备二氧化钛奈米管阵列的条件，其影响因素除了施加电解电压、电解液温度、电解时间外，须同时控制电解液的pH值、氟离子浓度，本发明的二氧化钛奈米管阵列的奈米管管长约为2100nm、管径约180nm，以二氧化钛作为光催化触媒特性的应用时，意味二氧化钛奈米管阵列有较长的管长即能提供较大的反应面积，有助于增加化学需氧量的侦测范围。

如图4、5所示，为本发明的第三实施例的邻苯二甲酸氢钾的测定理论化学需氧量的侦测时间效应图及第四实施例的草酸的测定理论化学需氧量的侦测时间效应图。图中使用邻苯二甲酸氢钾以及草酸作为标准品，检测条件为二氧化钛奈米管阵列电极11与紫外光发光二极管20固定间距为1cm，光强度为20mW/cm²，外加偏压0.4V，纵坐标为电量(mAs)，横坐标为标准品的理论化学需氧量浓度(mg/L)。结果显示检测邻苯二甲酸氢钾以及草酸检测时间于10至50秒，其线性关系介于0.991至0.995之间，这是因为在10秒时光电催化将有机物消耗的速率与原始化学需氧量浓度呈正比，因此在光电催化时侦测时间选用10秒即可。

现有的检测装置使用氙灯做为紫外线光源，使用上需设有紫外线滤波器和光快门，操作时须先将光源打开预热，再以光快门遮住光源，使用时再将快门打开完成实验操作，如此操作流程测得于检测时间内，工作电极表面电洞促此反应物氧化，而迫使原本自工作电极分离的电子移动至辅助电极产生电流，工作电极施以不同光催化反应时间亦可得不同总量的总电荷，经由可测得较佳反应完成时间约45秒。

而本发明的检测结果显示，于10秒内即可达到平衡，于之后的50秒内侦测总电量随着单位时间增加，意味在二氧化钛奈米管阵列电极11上反应时，样品可均匀接触电极表面，且反应速率与原始化学需氧量浓度呈正比，在10至50秒之间不同检测时间的正比线性，以及邻苯二甲酸氢钾与草酸两种不同氧化速度的样品的正比线性皆不受检测时间影响，因此提供10秒反应时间即可代表化学需氧量的浓度，检测时间较短也可减轻样品检测时溶液被光源加热，或是其他因温度产生变化的疑虑。

如图6、7所示，为本发明的第五实施例的邻苯二甲酸氢钾的测定理论化学需氧量的氯化物效应图及第六实施例的草酸的测定理论化学需氧量的氯化物效应图。图中使用邻苯二甲酸氢钾以及草酸作为标准品，检测浓度为标准品的理论COD浓度为200mg/L，调至pH 6后，于标准品中加入氯化钠以调整氯离子浓度于400至800mg/L的范围内，检测条件为二氧化钛奈米管阵列电极11与紫外光发光二极管20固定间距为1cm，光强度为20mW/cm²，外加偏压0.4V，侦测时间10秒，横坐标为氯离子浓度(mg/L)，纵坐标为电量(mAs)，结果显示检测邻苯二甲酸氢钾以及草酸的氯离子浓度在800mg/L其积分电量偏移值达18.2％及45.2％，而600mg/L的误差值则为4.5％及为5.5％，不论邻苯二甲酸氢钾或草酸，在氯离子600mg/L以下的检测条环境下，较不易被氯离子所干扰。

氯离子是传统重铬酸钾检测化学需氧量中最大的干扰物质，传统方法是添加硫酸汞抑制氯离子，但是硫酸汞容易造成环境上的污染而且对于化学需氧量低且氯离子浓度较高的水样抑制效果较差。本发明的检测结果显示，相较于传统检测方法其氯离子耐受性佳，可减少对环境二次污染。

如图8所示，为本发明的第七实施例的化学需氧量快速检测系统与密闭式重铬酸钾法检测比较，图中使用8种不同行业的实际废水(钢铁业、表面处理业、烤漆厂、电镀业、化学工业、造纸厂、制药厂、食品业)共15个样品，检测条件为二氧化钛奈米管阵列电极11与紫外光发光二极管20固定间距为1cm，光强度为20mW/cm²，外加偏压0.4V，侦测时间10秒，纵坐标为各样品检测所得电量(mAs)，横坐标为理论密闭式重铬酸钾法之化学需氧量检测浓度(mg/L)。本发明的侦测范围为侦测极限0.6mg/L至校正上限300mg/L。

表一

请同时参见表一与图8，其结果显示侦测真实废水COD范围由20至196mg/L时，所测电量可藉由化学需氧量快速检测系统测得的电量与密闭式重铬酸钾法测得的浓度，依以下浓度校正公式进行转换以得化学需氧量的数值：

电量(mAs)＝0.03931x重铬酸钾法数值(mg/L)+9.12911

使用本发明的化学需氧量快速检测系统，可依照上述检测真实废水的化学需氧量浓度推算浓度检量线，再与盲样水样品检测电量进行换算以得实际的COD数值，其浓度检量线具有良好的线性关系(R²＝0.997)，因此适用于放流水、制程水、公用水的检测。

传统重铬酸钾法需加过量重铬酸钾与有机物完全反应，再加入硫酸亚铁铵还原剩下的重铬酸钾求得COD数据。本发明，在使用上以纯水做背景值检测，其电流大小不到0.1％，较小的背景值亦可减少噪声讯号，在使用上不需考虑背景值影响，即侦测结果可直接对应化学需氧量的浓度；再者，检测讯号不受背景值影响，亦使本发明可在较短检测时间内仍可检测有明显电流讯号。

本发明的侦测真实废水的侦测结果与现有技术相比，现有技术测得电流积分需减去背景值，与重铬酸钾法测得数据的线性关系为0.973，本发明的真实废水侦测范围亦较广。以光电催化的侦测原理推论，此结果为调整光强度、电压与二氧化钛奈米管阵列电极11的管长协同作用的结果。

综合以上所述，本发明与现有技术相较之下，亦具有以下优势：

在现有技术中，使用药剂包反应呈色的快速检测法，常遭遇反应不完全或杂离子干扰，严重影响检测结果。

在现有技术中，亦有添加药剂包进行加热反应，再使用分光计比色之检测法，但与标准检测的重铬酸钾回流加热法一样耗时，且在定量加入药剂后进行比色，较终点滴定的定量准确度低；与本发明相较之下耗时数百倍，且准确度较低。

现有技术中，亦有采多波长比色的连续监测法，但易受杂离子干扰，且镜头与光径易受废水中黏稠物沾污而失效。

在现有技术中，亦有组合定量帮浦、多向切换阀与亮度计的重铬酸钾法自动连续监测设备，但定量帮浦与多向切换阀易受废水中黏稠物堵塞而失效，且若采回流加热一样耗时长。

本发明的光电催化电极表面为氧化有机物，具自洁能力，废水中物质不会黏稠在电极，影响检测结果，经连续30天900个标准品检测的相对标准偏差为0.9％，电极表面结构无变化与损坏。

本发明采用的光电催化技术为高级氧化法，产生的氢氧自由基的还原电位高达2.80伏特，仅次于氟离子的3.06伏特，远高于臭氧、双氧水、氯的2.07、1.77、1.36伏特，具极高的氧化能力，可氧化废水中绝大多数有机物。

在现有技术中，使用光催化法检测废水样品的光电流值对应化学需氧量，但受制于光催化产生的电子电洞对易复合，及所采用的较低比表面积的光触媒奈米粒子膜片，使光催化的光量子效率偏低。废水中若有不易氧化的成分，随低、中、高浓度废水，氢氧自由基氧化力虽够，但氢氧自由基浓度不足，其光电流值易在中、高化学需氧量浓度时趋于定值，无法形成线性检量线。

本发明采用的光电催化，利用低偏压将光催化产生的电子电洞对在复合前分离，且其奈米管结构的高总表面积，使氢氧自由基高效率地产生，维持高氧化能力与氧化量。纵使废水中有不易氧化的成分，所产生的高浓度氢氧自由基，仍可使其光电量值随低、中、高化学需氧量浓度，形成线性检量线。

本发明采用发光二极管光源作为光催化的能量来源，优点在于启动快、开启后即可全强度输出，因其开启时间短，使用时不须以光快门遮住；灯小、仅有数瓦节能、且具单一波长不须滤光片过滤红外光，可减少检测样品时被红外线加热的疑虑，且降低检测装置的价格，操作上较为简便。

本发明的优点、特征以及达到的技术方法将参照示例性实施例及所附图式进行更详细地描述而更容易理解，且本发明或可以不同形式来实现，故不应被理解仅限于此处所陈述的实施例，相反地，对所属技术领域具有通常知识者而言，所提供的实施例将使本揭露更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴，且本发明将仅为所附加的申请专利范围所定义。

以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种化学需氧量检测装置，其特征在于，包括：

一三电极模块，其包括一二氧化钛奈米管阵列电极、一辅助电极以及一参考电极，所述二氧化钛奈米管阵列电极的奈米管管长介于1000nm至2500nm；

一光源模块，与所述二氧化钛奈米管阵列电极间隔一距离，其提供单一波长的光源以激发所述二氧化钛奈米管阵列电极的光催化反应；

一样品槽，其用于盛装样品；

一固定座，其设置于所述样品槽周围，所述固定座固定所述三电极模块及所述光源模块以浸入所述样品中；

一电化学控制与量测模块，其与所述三电极模块电连接，用于施加一电压于所述二氧化钛奈米管阵列电极，以接收所述三电极模块的单位时间相对应的电流讯号；以及

一分析模块，其与所述电化学控制与量测模块电连接，其根据所述电流讯号的时间对所述电流讯号进行积分得到一总电荷量，并依据所述总电荷量推算出化学需氧量量测结果。

2.根据权利要求1所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述光源模块为紫外光发光二极管。

3.根据权利要求1所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述光源模块提供的光源的单一波长介于340nm至380nm。

4.根据权利要求1所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述三电极模块与所述光源模块之间不包括光快门或滤光片。

5.根据权利要求1所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述奈米管管长介于1800nm至2300nm。

6.根据权利要求1所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述电压介于0V至1V。

7.根据权利要求1所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述光源模块的光强度介于10mW/cm²至30mW/cm²。

8.根据权利要求1所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述二氧化钛奈米管阵列电极是采用钛金属以阳极氧化法制备而成，且使用于阳极氧化法的电解液包含氟化铵或氟化氢。

9.根据权利要求1所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述二氧化钛奈米管阵列电极是采用钛金属以阳极氧化法制备而成，且使用于阳极氧化法的电解液包含甘油或乙二醇。

10.根据权利要求9所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述甘油浓度介于重量百分比60％至80％。

11.根据权利要求1所述的化学需氧量检测装置，其特征在于，所述样品槽包括批次式反应器或连续流反应器。