CN108911104A - 具有催化功效的空心陶瓷球 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有催化功效的空心陶瓷球，包括空心陶瓷球和二氧化钛涂覆层，所述二氧化钛涂覆层形配合所述空心陶瓷球的内外表面，所述二氧化钛涂覆层内掺杂有改性剂，所述改性剂包括铁离子、稀有金属和/或贵金属，所述空心陶瓷球上开设有多个贯通其内外表面的通孔，待催化物贴覆所述空心陶瓷球的外表面，且流经所述通孔以填充所述空心陶瓷球的内表面。本发明至少具有以下优点：具有较大的接触面积，经过改性后具有较高的催化氧化效率。
Description
技术领域
本发明涉及清洁环保技术领域，尤其涉及一种具有催化功效的空心陶瓷球。
背景技术
随着社会经济的快速发展，污水和废气的排放日益加重。以污水为例，近年来，由于水源水质恶化，大量难降解的有毒有害的有机污染物进入水体，其中较典型的如农药、藻毒素、除草剂、腐殖质等，这些物质严重污染水质。另一方面，工业污水中含有各种难降解的有机污染物逐年增多，若直接将污水排入水体，会造成更严重的污染，因此对此类的污水必须进行处理后再排放。
传统的臭氧氧化工艺由于受臭氧的氧化能力和投量的限制，无法对水中这类难降解、有毒有害的污染物进行有效地去除。目前过渡金属氧化物的催化臭氧技术引起了国内外学者的关注。该技术在提高臭氧氧化效率的同时，可以增大臭氧的利用率；并且催化臭氧技术实施工艺简单，便于维护管理、投资小，是一种非常有前景的高级氧化技术。过渡金属氧化物TiO2、MnO2、Al2O3等是催化臭氧氧化工艺中常用的催化剂，TiO2作为催化剂具有不溶无毒、性质稳定、便宜易得等有限，因此TiO2被运用的十分广泛。目前通常采用的是将二氧化钛涂覆在基板上放置在水中，进行催化反应，但是目前在基板上涂覆TiO2时，通常与待催化物的接触面积小，不能达到较好的催化效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有催化功效的空心陶瓷球，其具有较大的接触面积，且经过改性后具有较高的催化氧化效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有催化功效的空心陶瓷球，包括空心陶瓷球和二氧化钛涂覆层，所述二氧化钛涂覆层形配合所述空心陶瓷球的内外表面，所述二氧化钛涂覆层内掺杂有改性剂，所述改性剂包括铁离子、稀有金属和/或贵金属，所述空心陶瓷球上开设有多个贯通其内外表面的通孔，待催化物贴覆所述空心陶瓷球的外表面，且流经所述通孔以填充所述空心陶瓷球的内表面。
进一步地，所述稀有金属包括钍和/或锗，所述贵金属包括铂。
进一步地，所述二氧化钛的负载量在50-200ug/cm3。
进一步地，所述二氧化钛涂覆层包括多个二氧化钛粒子，每个所述二氧化钛粒子的粒径在10-100nm之间。
进一步地，所述空心陶瓷球的外径在5-10㎜之间、内径在3-8㎜之间。
进一步地，所述空心陶瓷球包括氧化铝陶瓷球/泡沫陶瓷球。
进一步地，所述通孔的直径在1-3㎜之间。
进一步地，所述稀有金属的掺杂量在二氧化钛质量的0.05-0.1％之间。
进一步地，所述贵金属的掺杂量在二氧化钛质量的0.2-0.35％之间。
进一步地，每个所述通孔上设置有密封塞，所述密封塞过盈配合所述通孔。
借由上述技术方案，本发明的至少具有以下优点：
1、通过设置有空心陶瓷球，空心陶瓷球上开设有贯通其内外表面的通孔，待催化物流经通孔，能够充分地和空心陶瓷球的内外表面进行充分接触，有效地增到二氧化钛涂覆层与带催化物的接触面积，进而有效地提高反应效率；
2、通过设置有改性剂，所述改性剂包括铁离子、稀有金属和/或贵金属，改性后的二氧化钛涂覆层具有较高的催化氧化效率，进一步提高对催化物的催化效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
以上附图中，1、二氧化钛涂覆层；2、空心陶瓷球；3、通孔；4、密封塞。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
结合图1所示，本发明公开了一种具有催化功效的空心陶瓷球，包括空心陶瓷球1和二氧化钛涂覆层2，所述二氧化钛涂覆层2形配合所述空心陶瓷球1的内外表面，所述二氧化钛涂覆层2内掺杂有改性剂，所述改性剂包括铁离子、稀有金属和/或贵金属。本发明中，优选地所述稀有金属包括钍和/或锗，所述贵金属包括铂。通过设置有改性剂，改性后的二氧化钛涂覆层2具有较高的催化氧化效率，能够进一步提高对催化物的催化效率。
所述空心陶瓷球1上开设有多个贯通其内外表面的通孔3，待催化物贴覆所述空心陶瓷球1的外表面，且流经所述通孔3以填充所述空心陶瓷球1的内表面。通过设置有空心陶瓷球1，空心陶瓷球1上开设有贯通其内外表面的通孔3，待催化物流经通孔，能够充分地和空心陶瓷球1的内外表面进行充分接触，有效地增到二氧化钛涂覆层2与带催化物的接触面积，进而有效地提高反应效率。
本发明中，所述二氧化钛涂覆层2包括多个二氧化钛粒子，每个所述二氧化钛粒子的粒径在10-100nm之间；所述空心陶瓷球1的外径在5-10㎜之间、内径在3-8㎜之间；所述通孔的直径在1-3㎜之间；所述空心陶瓷球1包括氧化铝陶瓷球/泡沫陶瓷球。通过上述的设置方式，当待催化物为污水时，所述空心陶瓷球1能够悬浮在污水中，较好地进行催化氧化反应，结构优化。
本发明中，所述二氧化钛的负载量在50-200ug/cm3；所述稀有金属的掺杂量在二氧化钛质量的0.05-0.1％之间；所述贵金属的掺杂量在二氧化钛质量的0.2-0.35％之间。通过上述的参数设置，能够保证改性后的二氧化钛涂覆层2具有较好的催化氧化效率。
本发明中，优选地每个所述通孔3上设置有密封塞4，所述密封塞4过盈配合所述通孔3。通过设置有密封塞4，能够根据不同催化氧化反应的需求，开通适量的通孔3，结构优化。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，包括空心陶瓷球和二氧化钛涂覆层，所述二氧化钛涂覆层形配合所述空心陶瓷球的内外表面，所述二氧化钛涂覆层内掺杂有改性剂，所述改性剂包括铁离子、稀有金属和/或贵金属，所述空心陶瓷球上开设有多个贯通其内外表面的通孔，待催化物贴覆所述空心陶瓷球的外表面，且流经所述通孔以填充所述空心陶瓷球的内表面。
2.如权利要求1所述的具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，所述稀有金属包括钍和/或锗，所述贵金属包括铂。
3.如权利要求1所述的具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，所述二氧化钛的负载量在50-200ug/cm3。
4.如权利要求1所述的具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，所述二氧化钛涂覆层包括多个二氧化钛粒子，每个所述二氧化钛粒子的粒径在10-100nm之间。
5.如权利要求1所述的具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，所述空心陶瓷球的外径在5-10㎜之间、内径在3-8㎜之间。
6.如权利要求1所述的具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，所述空心陶瓷球包括氧化铝陶瓷球/泡沫陶瓷球。
7.如权利要求1所述的具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，所述通孔的直径在1-3㎜之间。
8.如权利要求1所述的具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，所述稀有金属的掺杂量在二氧化钛质量的0.05-0.1％之间。
9.如权利要求1所述的具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，所述贵金属的掺杂量在二氧化钛质量的0.2-0.35％之间。
10.如权利要求1所述的具有催化功效的空心陶瓷球，其特征在于，每个所述通孔上设置有密封塞，所述密封塞过盈配合所述通孔。
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