CN202717604U - 一种基于UV-LED光源和TiO2 纳米管阵列的光催化水处理反应器 - Google Patents
一种基于UV-LED光源和TiO2 纳米管阵列的光催化水处理反应器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202717604U CN202717604U CN 201220323992 CN201220323992U CN202717604U CN 202717604 U CN202717604 U CN 202717604U CN 201220323992 CN201220323992 CN 201220323992 CN 201220323992 U CN201220323992 U CN 201220323992U CN 202717604 U CN202717604 U CN 202717604U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- led
- light source
- tube array
- water treatment
- nanometer tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
一种基于UV-LED光源和TiO2纳米管阵列的光催化水处理反应器。它由石英反应容器、UV-LED灯箱、反射外壳依次包围构成，解决了传统光催化水处理器光源能耗高，催化效率低等问题。采用高效紫外发光二极管（UV-LED）阵列焊接在电路板上作为光源，拼装成具有高能量转换效率的反应器灯箱；将TiO2纳米管阵列薄膜转移并负载到石英玻璃上，并将TiO2纳米管阵列向内拼装成石英反应容器，然后放入高效UV-LED反应器灯箱之中。实现了由高效UV-LED直接激发TiO2光催化剂，并迅速降解与TiO2纳米管阵列接触的水中污染物。此新型光催化水处理反应器具有节约能源、循环使用，无二次污染等特点，可广泛应用于各行业污水处理或者饮用水深度处理当中。
Description
技术领域
本实用新型属于水处理领域，特别涉及一种基于UV-LED光源和TiO2纳米管阵列的光催化水处理反应器。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，工业废气、废水、农业农药和旅游、生活垃圾等污染物的剧增，使人类赖以生存的水资源受到日益严重的污染。基于TiO2材料的光催化水处理技术，是一种高级氧化还原反应水处理技术。TiO2在光照情况下，能表现出很高的反应活性，可以降解水中污染物，达到处理污水和饮用水深度处理的作用。人们根据光催化水处理技术已经制造出各式各样的TiO2材料光催化水处理器，在水处理技术的应用研究和探索过程中发挥了重要的作用。
然而，传统的TiO2材料光催化水处理器，通常将TiO2粉体或者负载TiO2粉体平板置于光催化水处理内部作为催化剂。这样的设计在实用中存在很多问题，首先，粉末状TiO2光催化剂在实用中难以回收，消耗很大，甚至造成二次污染；其次，虽然将TiO2粉体光催化剂负载到平板之上作为光催化剂，可以消除回收和消耗的问题。然而，在光源和TiO2催化剂之间存在大量污水，紫外线需透过污水才能照射到作为催化剂的TiO2平板催化反应发生，污水对紫外光透过率很差，因此整个装置对光源的吸收效率严重受到影响，造成了水处理效率的低下和能源的浪费。
另外，传统的TiO2材料光催化水处理器的设计是采用大功率高压汞灯作为激发光源。高压汞灯功率大、发热高、紫外光发射效率低下，往往还需要配备笨重的专用电源。加上灯管中含有汞，是一种对人体和环境都很大的毒性和危害的重金属，已经在国际上被广泛严格管制使用。以上这些缺点极大的限制了传统TiO2材料光催化水处理器的实用化和普遍化。同时，采用传统光催化器设计还有其他的弊端，在此不一一列出。总之，TiO2光催化水处理器由于种种问题，难以推广开来。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能够解决现有光催化水处理器的二次污染、能源浪费和催化剂回收浪费等问题的基于UV-LED光源和TiO2纳米管阵列的光催化水处理反应器，该光催化水处理器具有小型易携带、节能、无二次污染和催化剂可反复使用的优点。
为了达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括自内向外的石英反应容器和UV-LED灯箱；
所述的石英反应容器的内表面负载有TiO2纳米管阵列薄膜；
所述的UV-LED灯箱由紫外发光二极管构成，且在UV-LED灯箱内表面涂覆有反射涂层。
所述的反射涂层采用反射屏蔽紫外光的材料制成。
本实用新型将已经负载TiO2纳米管阵列薄膜的石英玻璃（正面向内）拼接成反应容器。将UV-LED（紫外发光二极管）焊接在电路板上，并将电路板拼装成灯箱，作为光源为反应提供能量。作为催化剂的TiO2纳米管阵列薄膜被固定在石英玻璃反应容器内面，可以多次使用。同时，紫外发光二极管作为高效光源，具有很高的电光转换效率，可以有效的提供紫外激发光源。光线直接透过石英玻璃（对紫外光透过率强）照射到TiO2纳米管阵列催化剂上，而不需要经过污水再达到催化剂，产生的氧化还原对直接与其接触的污染物发生降解反应，提高了能源利用和光催化水处理效果，节省了能源和催化剂，解决了现有的光催化水处理器存在二次污染、能源浪费和催化剂浪费的问题，此光催化水处理器更节能、更环保。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型石英反应容器1的结构示意图；
图3是本实用新型UV-LED灯箱2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见图1，2，3，本实用新型包括自内向外的石英反应容器1和UV-LED灯箱2，其中石英反应容器1的内表面负载有TiO2纳米管阵列薄膜4，UV-LED灯箱2由紫外发光二极管5构成，且在UV-LED灯箱2内表面涂覆有反射屏蔽紫外光的材料的反射涂层3。
本实用新型采用石英玻璃的原因是因为它对于UV光有很高的透明性，透过率可达95%以上。石英玻璃一是用来组成密闭容器，承装需要处理的污水；二是用作TiO2纳米管阵列的附着载体。
将高能紫外发光二极管5焊接在电路板上，并将电路板拼装成UV-LED灯箱2，作为光源为石英反应容器1提供能量，紫外发光二极管（UV-LED）作为气体放电UV光源的高效率替代光源，它通过电致发光的形式发射出的UV光光谱较窄，能量较大。此外，UV-LED还具有较高的稳定性，很低的发热性，寿命长，便于携带等优点。可以高效节能的为本光催化水处理反应器提供能量。
在本装置中，TiO2纳米管阵列被转移到透明石英玻璃上，然后将透明石英玻璃拼装成容器，作为石英反应容器1，紫外光可以直接透过石英玻璃而照到TiO2纳米管阵列上，没有经过污水的对能量的衰减，使TiO2纳米管阵列光催化剂对光的吸收率得到大幅提高。克服了传统光催化反应仪器中光需要透过污水才能照射到催化剂表面，反应速率低，催化剂回收，二次污染等问题。
Claims (2)
1.一种基于UV-LED光源和TiO2纳米管阵列的光催化水处理反应器，其特征在于：包括自内向外的石英反应容器（1）和UV-LED灯箱（2）；
所述的石英反应容器（1）的内表面负载有TiO2纳米管阵列薄膜（4）；
所述的UV-LED灯箱（2）由紫外发光二极管（5）构成，且在UV-LED灯箱（2）内表面涂覆有反射涂层（3）。
2.根据权利要求1所述的基于UV-LED光源和TiO2纳米管阵列的光催化水处理反应器，其特征在于：所述的反射涂层（3）采用反射屏蔽紫外光的材料制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220323992 CN202717604U (zh) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 一种基于UV-LED光源和TiO2 纳米管阵列的光催化水处理反应器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220323992 CN202717604U (zh) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 一种基于UV-LED光源和TiO2 纳米管阵列的光催化水处理反应器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202717604U true CN202717604U (zh) | 2013-02-06 |
Family
ID=47619433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220323992 Expired - Fee Related CN202717604U (zh) | 2012-07-05 | 2012-07-05 | 一种基于UV-LED光源和TiO2 纳米管阵列的光催化水处理反应器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202717604U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104671392A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-06-03 | 常州大学 | 一种用于处理有机废水的光催化装置 |
| PT108949A (pt) * | 2015-11-12 | 2018-04-11 | Adventech - Advanced Env Tech Lda | Reator de ozonização fotocatalítica com catalisador suportado e díodos emissores de luz (led) |
| US10793454B1 (en) | 2018-02-22 | 2020-10-06 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Water treatment system with ultraviolet LEDs and photo-catalysts |
-
2012
- 2012-07-05 CN CN 201220323992 patent/CN202717604U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104671392A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-06-03 | 常州大学 | 一种用于处理有机废水的光催化装置 |
| PT108949A (pt) * | 2015-11-12 | 2018-04-11 | Adventech - Advanced Env Tech Lda | Reator de ozonização fotocatalítica com catalisador suportado e díodos emissores de luz (led) |
| US10793454B1 (en) | 2018-02-22 | 2020-10-06 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Water treatment system with ultraviolet LEDs and photo-catalysts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110180548A (zh) | 一维氧化铟中空纳米管/二维铁酸锌纳米片异质结复合材料及其在去除水体污染物中的应用 | |
| CN202717604U (zh) | 一种基于UV-LED光源和TiO2 纳米管阵列的光催化水处理反应器 | |
| CN204661354U (zh) | 用于有机污染物降解的光催化反应装置 | |
| CN103331159A (zh) | 一种Cu2O-TiO2/还原石墨烯三元复合物及其制备方法和应用 | |
| Zhu et al. | Performance study of SOL&PID system for the degradation of Acid Red 26 and 4-Chlorophenol | |
| CN102820497A (zh) | 一种二氧化钛催化的电池、及其制备方法和应用 | |
| CN103193265A (zh) | 一种掺杂Ag/AgCl的螺旋状TiO2纳米线的制备方法 | |
| CN206219266U (zh) | 一种uv‑led光催化薄膜旋转反应装置 | |
| CN101590429A (zh) | 一种利用可见光催化降解有机污染物的树脂催化剂及其制备方法 | |
| CN105618030A (zh) | 一种高效光催化剂SrTiO3/Bi2WO6的制备方法及其应用 | |
| CN102531099A (zh) | 氮掺杂TiO2-SiO2复合光催化剂在降解处理污水中的应用 | |
| CN104556294B (zh) | 一种可模块化组装的板式光催化反应装置和方法 | |
| CN201033747Y (zh) | 光催化污水处理装置 | |
| CN1613785A (zh) | 一种含油污水光降解处理方法 | |
| CN203360046U (zh) | 一种基于玻璃纤维负载铋酸钠的可见光催化降解反应器 | |
| CN215249795U (zh) | 一种相转移催化法降解有机废水的装置 | |
| CN205275259U (zh) | 一种节能光催化氧化有毒废水处理装置 | |
| CN105600870A (zh) | 一种螺旋式光催化污水处理专用设备 | |
| CN204873989U (zh) | 一种光催化氧化装置 | |
| CN105597519A (zh) | 一种可见光光催化装置 | |
| CN202358955U (zh) | 一种光催化生物降解污水处理设备 | |
| CN207827945U (zh) | 螺旋式太阳能水净化浮岛 | |
| CN207805576U (zh) | 一种固定床式吸附剂-光催化剂复合反应器 | |
| CN206435051U (zh) | 一种新型光催化反应器系统 | |
| CN2823248Y (zh) | 负载纳米二氧化钛的弥散光纤光催化废水处理反应器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130206 Termination date: 20140705 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |