[发明专利]一种连续流光催化降解有机微污染物的反应器

权利要求书

1.一种连续流光催化降解有机微污染物的反应器，其特征是包括反应容器（6）；反应容器（6）包括进料口（7）、反应腔（8）、出料口（11）；反应腔（8）的腔体内部分布有若干层光催化膜层（10）；每层光催化膜层（10）上均包含有硫化镉/二硫化钼纳米材料光催化膜（19）；所述反应腔（8）的腔体内部还分布有一次过滤层（9）、一次过滤层（9）位于若干层光催化膜层（10）上方；所述若干层光催化膜层（10）从上到下依次放置，若干层光催化膜层（10）之间呈一定间隔分布，最上方的光催化膜层（10）与一次过滤层（9）之间也有一定间隔；每个光催化膜层（10）的底部均设置有B衬板（20）用于支撑，所述B衬板（20）呈网格状；

所述硫化镉/二硫化钼纳米材料光催化膜（19）包含三维层次结构的CdS@MoS₂纳米杂化体；三维层次结构的CdS@MoS₂纳米杂化体包含棒状硫化镉纳米材料，棒状硫化镉纳米材料上分布生长二硫化钼纳米片；二硫化钼纳米片分布生长在棒状硫化镉纳米材料上，形成了以棒状硫化镉纳米材料为主干、二硫化钼纳米片为枝叶的三维层次结构的CdS@MoS₂ 纳米杂化体；

所述硫化镉/二硫化钼纳米材料光催化膜的制备方法包括以下步骤：

1.1）棒状硫化镉纳米材料的制备：水合硝酸镉和硫脲以一定摩尔比加到乙二胺溶液中，搅拌均匀后，转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，在水热条件下保持一定时间，冷却至室温，洗涤、干燥得到棒状硫化镉纳米材料，研磨成粉末；

1.2）三维层次结构的CdS@MoS₂纳米杂化体纳米材料的制备：将水合钼酸钠和硫代乙酰胺以一定摩尔比加到去离子水中，搅拌均匀后，加入步骤1.1）中制备的棒状硫化镉纳米材料并搅拌形成悬浮液；将悬浮液转移到高压釜中，在水热条件下保持一定时间，冷却至室温，洗涤、干燥得到三维层次结构的CdS@MoS₂纳米杂化体纳米材料，研磨成粉末；

步骤1.1）中所述水合硝酸镉和硫脲具体以摩尔比1:1～1:5加到乙二胺溶液中；步骤1.1）中所述在水热条件下保持一定时间，具体为在160℃～200 ℃下保持12小时～24小时；步骤1.2）中水合钼酸钠和硫代乙酰胺具体以摩尔比1: 1～1: 6加到去离子水中；步骤1.2）中将水合钼酸钠和硫代乙酰胺以一定摩尔比加到去离子水中，搅拌均匀后，加入步骤1.1）中制备的棒状硫化镉纳米材料并搅拌形成悬浮液的过程中：水合钼酸钠和硫化镉的摩尔比例具体为1：1～1：9；步骤1.2）中将悬浮液转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中，在水热条件下保持一定时间具体为在160℃～220℃下保持12小时～24小时。

2.根据权利要求1所述的一种连续流光催化降解有机微污染物的反应器，其特征是还包括水箱（2）；水箱（2）的第一出水口与反应容器（6）的进料口（7）连通，水箱（2）的回水口与反应容器（6）的出料口（11）连通，进料口（7）位于反应腔（8）的上方，出料口（11）位于反应腔（8）的下方。

3.根据权利要求1所述的一种连续流光催化降解有机微污染物的反应器，其特征是所述一次过滤层（9）包括填料（16）和A衬板（17），所述填料（16）为石英砂，石英砂的粒径为0.5mm～1mm；所述A衬板（17）用于分隔与支撑石英砂；所述光催化膜层（10）还包含有不锈钢夹套（18）；所述硫化镉/二硫化钼纳米材料光催化膜（19）通过不锈钢夹套（18）固定在反应腔（8）内。

4.根据权利要求1所述的一种连续流光催化降解有机微污染物的反应器，其特征是还包括进液管（1），自吸泵（4），流量计（5），取样口（14），出液管（15），光源组件；进液管（1）、出液管（15）分别与水箱（2）的底部两侧连通；进液管（1）、出液管（15）上各自分别安装有阀门（3）；自吸泵（4）、流量计（5）依次串接在水箱（2）的第一出水口与反应容器（6）的进料口（7）之间的连接管道上；取样口（14）位于出料口（11）和水箱（2）的回水口之间的连接管道上；光源组件围绕在反应容器（6）周围；所述光源组件包括光源（12）、风扇（13），风扇（13）位于光源（12）的外侧。