[发明专利]一种利用连续流光催化反应装置调控催化剂活性的方法及其应用

权利要求书

1.一种利用连续流光催化反应装置调控催化剂活性的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1.将催化剂悬液均匀涂覆于催化剂载体上烘干固定，然后将附着有光催化剂的载体在150～400℃煅烧，制得光催化剂，将其与固定框组合制得光催化剂组件；

S2.将目标污染物的稀释液置于连续流光催化反应装置的储液罐中，将储液罐与光催化反应器通过硅胶管紧密连接，通过单通道蠕动泵分别控制光催化反应器的进水流速为3～30mL/min和出水流速为1～20mL/min，保证平均水流速度为3～20mL/min，装置在连续流状态下运行，通过控制水流在装置进出水口的流速，改变水流和固定光催化剂之间的接触时间，实现了催化剂活性的调控。

2.根据权利要求1所述的利用连续流光催化反应装置调控催化剂活性的方法，其特征在于，步骤S1中所述催化剂悬液为TiO₂溶液、ZnO溶液或Pd@TiO₂溶液中的一种以上，所述催化剂悬液的浓度为0.02～2g/mL，所述催化剂载体为泡沫镍、泡沫铝、玻璃纤维膜中的一种以上，所述煅烧的时间为4～8h。

3.根据权利要求1所述的利用连续流光催化反应装置调控催化剂活性的方法，其特征在于，步骤S2中所述目标污染物的稀释液的浓度为5～40mg/L，所述目标污染物为5-氟尿嘧啶，所述处理的时间为3～8h，所述紫外灯照射波长为320～410nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法实现调控催化剂活性的连续流光催化反应装置，其特征在于，所述光催化反应装置包括光催化反应器、储液罐和单通道蠕动泵；所述储液罐通过硅胶管与所述光催化反应器连接，所述单通道蠕动泵设置在所述硅胶管上用于控制待处理流体在反应器进出水口的流量；所述光催化反应器的内部设有光催化剂组件和紫外灯组；所述光催化剂组件和紫外灯组交叉固定在所述光催化反应器的不同侧面，且与另一侧面保持间隔；所述光催化剂组件平行且间隔设置在所述紫外灯组的两侧，所述光催化剂组件和相邻的紫外灯组形成蛇形水流通道。

5.根据权利要求4所述的连续流光催化反应装置，其特征在于，所述光催化剂组件包括固定框和光催化网，所述固定框为中心镂空的框架，在所述固定框的中间位置。

6.根据权利要求4所述的连续流光催化反应装置，其特征在于，所述光催化反应器的外壳材质为耐腐蚀的硬质材料；所述光催化网为致密多孔金属网状材料。

7.根据权利要求4所述的连续流光催化反应装置，其特征在于，所述储液罐包括第一储液罐和第二储液罐，所述第一储液罐设有输出口，所述第二储液罐设有输入口，所述输出口和输入口分别通过硅胶管与所述光催化反应器连接。

8.根据权利要求4所述的连续流光催化反应装置，其特征在于，所述紫外灯组包括若干紫外灯管，所述紫外灯管之间并联电路连接，所述紫外灯组外部设有保护罩，所述保护罩的内部设置等间隔的若干挡板，所述紫外灯管置于所述挡板之间，用于支撑和隔离紫外灯管。

9.根据权利要求4所述的连续流光催化反应装置，其特征在于，所述光催化反应器还设有进水口和出水口；所述单通道蠕动泵包括第一单通道蠕动泵和第二单通道蠕动泵，所述第一单通道蠕动泵控制进水口的流量大于所述第二单通道蠕动泵控制出水口的流量。

10.权利要求4-9任一项所述的连续流光催化反应装置在医疗废水处理、污水处理二级出水或城市饮用水的深度净化领域中的应用。