[实用新型]一种金刚石薄膜净水装置

说明书

本实用新型公开了一种金刚石薄膜净水装置，该装置包括位于密封结构内的两片掺杂金刚石薄膜，两片掺杂金刚石薄膜分别通过电流收集器与电源连接，所述密封结构内开设水流通道，两片掺杂金刚石薄膜通过水流通道与待净化水体接触，所述掺杂金刚石薄膜中间设置基底，两片掺杂金刚石薄膜之间设置离子交换膜。本实用新型公开的装置利用金刚石薄膜的机械‑化学‑电化学性能稳定、过氧电位高、电流效率高、无毒害杂质等优点，结合电路、水路结构优化设计，满足净水机的直饮净水处理，净水机后端出水管口灭菌及全屋分级供水系统灭菌等应用需求。

技术领域

本实用新型涉及一种净水装置，特别涉及一种金刚石薄膜净水装置。

背景技术

随着经济社会发展，饮水安全与健康问题越来越受到人们的关注。目前的家用净水机主要使用滤膜滤芯过滤及反渗透技术，为确保出水量，通常拥有储水罐。因此，储水罐及出水口管道容易滋生细菌、病毒、微生物等，从而发生二次污染影响水质。

现阶段，技术相对成熟的紫外灭菌系统，可以与出水管道进行融合设计，灭菌器件寿命长、启动快，并可以频繁启动，已在部分商业净水设备上进行应用。然而，紫外灭菌主要作用于细菌，紫外线杀菌是紫外线波长在240～280nm范围内，破坏细菌病毒中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。因此，紫外灭菌需要较长的作用时间，大多数细菌的灭杀时间在超过10秒，极个别微生物需要其生命周期完成后自然消亡；此外，水体对紫外线具有吸收效应，进一步降低紫外灭菌的效果。

臭氧是一种绿色环保高效的净水技术。传统的介质阻挡放电技术，通过对空气电离制备臭氧，臭氧的产生效率高，不可避免地引入有毒的氮氧化合物。因而不能直接应用于直饮水等的灭菌处理。电化学高级氧化法臭氧制备技术，则利用电化学方法，利用水分子制备臭氧，臭氧浓度高、纯净度高、不含有毒有害杂质。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种金刚石薄膜净水装置，以达到充分利用金刚石薄膜机械-化学-电化学性能稳定、过氧电位高、电流效率高、无毒害杂质等优点，结合电路、水路结构优化设计，满足净水机的直饮净水处理，净水机后端出水管口灭菌及全屋分级供水系统灭菌等应用的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种金刚石薄膜净水装置，包括位于密封结构内的两片掺杂金刚石薄膜，两片掺杂金刚石薄膜分别通过电流收集器与电源连接，所述密封结构内开设水流通道，两片掺杂金刚石薄膜通过水流通道与待净化水体接触，所述掺杂金刚石薄膜中间设置基底，两片掺杂金刚石薄膜之间设置离子交换膜。

上述方案中，所述掺杂金刚石薄膜为硼掺杂金刚石薄膜、硼掺杂金刚石/碳化硅复合薄膜、硼掺杂金刚石/二氧化钛复合薄膜的一种或几种组合，其厚度为0.5-2000.0微米，掺杂浓度为500-25000ppm。

上述方案中，所述基底为厚度0-2.0mm的硅、钛、铌、钼的单质或者合金，或者氧化铝、氧化锆及其复合物。

上述方案中，两片掺杂金刚石薄膜之间的距离为0.01-2.0mm。

上述方案中，掺杂金刚石薄膜及其基底为具有栅状或多孔状阵列网格结构。

上述方案中，所述电流收集器为在金属钛表面设有金-铬镀层，金-铬镀层中金与铬的厚度比为0.05-0.20：1，金的厚度为10-100nm。

上述方案中，所述离子交换膜的厚度为0.005-0.5mm。

一种金刚石薄膜净水装置的制备方法，包括以下步骤：

1)利用化学气相沉积技术，在厚度为0-2.0mm基底上制备双面或单面厚度为0.5-2000.0微米，掺杂浓度为500-25000ppm的金刚石薄膜；