[发明专利]一种光催化降解挥发性有机污染物的装置

权利要求书

1.一种光催化降解挥发性有机污染物的装置，其特征在于，包括反应釜壳体，壳体距底端1-2cm处开设斜向进入的进气口，距顶端1-2cm处开垂直出气口，进气口和出气口的直径均设置为0.5-1.0cm，壳体的中心位置放置功率为6-10W，波长为254nm的紫外灯，壳体内部距离光源5-10cm距离呈圆周放置筒形的光催化剂膜层；

所述光催化剂膜层的制备方法包括如下步骤：

(1)制备生物炭/TiO₂光催化剂：将生物炭加入到异丙醇中，超声分散，生物炭和异丙醇的质量mg：体积ml比为1:(2-3)，边搅拌边缓慢滴加异丙醇体积10％-50％的钛酸四丁酯，搅拌状态下，滴加盐酸控制pH值为2.0，并加入适量的去离子水，搅拌混合后得到的混合液转移到聚四氟乙烯反应釜中，密封，于恒温箱中150-180℃处理8-12h，冷却至室温，干燥备用；

(2)制备光催化剂膜层：将步骤(1)制备的生物炭/TiO₂光催化剂研磨，置于蒸馏水中，磁力搅拌0.5-4h，然后超声分散0.5-2h，配制成悬浊液，采用圆筒状泡沫镍作为载体，将悬浊液涂覆于处理好的泡沫镍载体上，干燥。

2.根据权利要求1所述一种光催化降解挥发性有机污染物的装置，其特征在于，所述步骤(1)中的生物炭制备方法如下：将粉碎的玉米秸秆压实放入瓷坩埚中，加盖保持缺氧状态，在智能灰(挥发)分仪中煅烧，取出坩埚，自然冷却后研磨过0.2mm的筛，放入塑封袋中备用。

3.根据权利要求2所述一种光催化降解挥发性有机污染物的装置，其特征在于，所述粉碎的玉米秸秆制备过程为：首先用自来水和蒸馏水洗干净玉米秸秆上的泥土和灰尘；再用剪刀剪成面积为0.5cm²左右的小块状，置于干燥箱中60-70℃下烘干；烘干后用粉碎机粉碎。

4.根据权利要求2所述一种光催化降解挥发性有机污染物的装置，其特征在于，所述煅烧时自然升温，煅烧温度设定为500-600℃，保温时间为2小时。

5.根据权利要求1所述一种光催化降解挥发性有机污染物的装置，其特征在于，所述步骤(1)中得到的产物生物炭/TiO₂光催化剂用分别用乙醇和去离子水清洗3次，在温度为60℃条件下干燥。

6.根据权利要求1所述一种光催化降解挥发性有机污染物的装置，其特征在于，所述步骤(2)中的载体的直径9-19cm，高度20-30cm。

7.根据权利要求1所述一种光催化降解挥发性有机污染物的装置，其特征在于，所述步骤(2)中的干燥工艺为：在60℃恒温干燥箱中干燥10-20min，重复以上过程1-4次，105℃恒温干燥箱中干燥1-2h。

8.根据权利要求1所述一种光催化降解挥发性有机污染物的装置，所述反应釜壳体选用不锈钢材质制备而成，所述反应釜壳体的直径为10-20cm，高度为20-30cm。

9.根据权利要求1所述一种光催化降解挥发性有机污染物的装置，所述反应釜壳体的顶盖设置有温度计口和湿度计口，二者的直径均设置为1cm。