专利名称：一种水质净化喷雾剂及其应用和水质净化方法
技术领域：
本发明涉及水质净化方式，尤其是一种水质净化喷雾剂及其应用和水质净化方法。
背景技术：
水产养殖业发展迅速，水产品也得到广大消费者的认可，然而也存在一些问题，甚至出现有毒水产养殖品，给消费者和社会造成不良影响。存在的问题主要有下列几方面1. 1养殖池滋生有害菌种，侵害养殖对象。1. 2投放饲料后，不对水生物的口味，饲料残留造成水质污染。1. 3水生物的排泄物对水质的持续污染。总之，由于水产养殖过程中存在多种污染源，使得水产养殖池水质量变坏，甚至臭不可闻，这种情况当然不利于水生物的生长，甚至危及生命，增大死亡率，十分不利。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有光催化作用的水质净化喷雾剂及其应用和方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是提供一种水质净化喷雾剂，含有纳米氧化锌和使纳米氧化锌形成多相流的分散剂。其中，所述纳米氧化锌的粒径d < lOOnm。其中，所述分散剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、气相二氧化硅中的一种或多种组
I=I O其中，还包括有表面活性剂，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠。为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种纳米氧化锌在水质净化上的应用。其中，所述水质净化为养殖池水质净化。为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是提供一种水质净化方法， 包括纳米溶液的制作、雾化喷射；所述纳米溶液的制作在水中加入纳米氧化锌粉体、分散剂和表面活性剂，纳米氧化锌粉体在分散剂的推动下，通过混合剪切技术配制成混合均勻的纳米溶液；所述雾化喷射纳米溶液通过雾化技术喷射到需要净化的水体中。其中所述混合剪切技术为高速旋转混合，转速为20000rpm。其中，所述分散剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、气相二氧化硅中的一种或多种组合，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠。其中，水质净化为养殖池水质净化。本发明的有益效果是，通过在水质净化喷雾剂添加纳米氧化锌，在光照射下，进行光催化效应，具有强氧化性。作为强氧化剂而完成对有机物(或含氯)的降解，可将养殖池塘底泥及水中悬浮有机物降解，从而净化水质。纳米氧化锌在光照条件下会产生导带电子和价带空穴，可与表面吸附的H2O或OH—离子发生反应形成具有强氧化性的羟基，从而杀死细胞。在现今的甲鱼养殖行业，分为两种养殖模式大棚温室、土池外塘。纳米氧化锌水质净化喷雾剂，不仅可以改善养殖水体，对整个养殖温室都具有良好的净化作用，从而在整体上改善甲鱼生存环境。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明。 图1为本发明水质净化喷雾剂处理后的氨氮及亚硝酸含量变化曲线图A ； 图2为本发明水质净化喷雾剂处理后的氨氮及亚硝酸含量变化曲线图B ； 图3为对照组氨氮及亚硝酸盐含量变化曲线图A ； 图4为对照组氨氮及亚硝酸盐含量变化曲线图B。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。本发明水质净化喷雾剂工艺技术流程在水中加入纳米氧化锌粉体、分散剂和表面活性剂，纳米态超微粉体在分散剂的推动下，采取高速旋转混合剪切技术，要求转速为 20000转/min，通过混合剪切技术配制成均勻度良好的纳米溶液，并以多相流的模式存在， 混合后纳米溶液通过雾化技术喷射到需要净化的水体中或者是养殖池中。所述分散剂促使物料颗粒均勻分散于介质中，形成稳定悬浮体的药剂。分散剂一般分为无机分散剂和有机分散剂两大类，无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)。有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等，本实施例中分散剂选用六偏磷酸钠、气相二氧化硅中的一种或多种组合。分散剂有效分散纳米氧化锌，使纳米氧化锌在水体中粒径达到50nm左右，占总体纳米氧化锌的比例为 75%，为产品的功能作用提供有力的分散度。所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种组合。运用十二烷基磺酸钠，可明显降低递质的表面张力，有利于润湿。经过在水质净化喷雾剂添加纳米氧化锌，在光照射下，进行光催化效应，具有强氧化性。作为强氧化剂而完成对有机物(或含氯)的降解，可将养殖池塘底泥及水中悬浮有机物降解，从而净化水质。光催化理论开发应用于养殖业，是理论与传统产业相结合的一次创新。光催化是纳米半导体独特的性能之一。在光辐射下，纳米半导体材料aio，发生光能转变成化学能的光子-电子-化学过程，促使有机物的合成，或使有有机物降解的反应，称为光催化。半导体光催化剂在入射波长等于吸收阀值Xg时，吸收入射光的能量，使半导体价带上的电子跃迁到导带上去而在价带上产生空穴。即在入射激发下，半导体产生电子-空穴对。由于我们采用纳米半导体SiO粉体的颗粒只有50nm，尺寸很小，其内部产生的电子-空穴对很快运动到粒子表面。这些迁移到粒子表面的电子和空穴，发生氧化和还原反应。让我们来看看反应式。光催化反应式
1ZiiOem2^ Zn0+e_+h+
2h++ZnO--0Η+Η+
3e、02-0,
「 ^4 O2^H2O--00Η+0Η"
5h++0if--OH
62 · OOH-02+Η202
7O2^H+--OOH
8e>H20+ · OOH-Η202+0Η"
9e> H2O2--OH +Off
10O2 + H2O2--OH +OH+O2表面羟基自由基· OH是有机光催化反应的主要氧化剂，对催化氧化起决定作用， 因此，电子与氧的还原反应不仅有助于稳定空穴与氢氧根离子、水或有机物反应，而且生成表面羟基自由基促进了光催化氧化反应的进行。氧化过程中，不仅光生空穴有强的氧化作用，光生电子也直接参与反应。在光催化过程中，光生电子通过与分子氧化反应形成超氧负离子。有机物被空穴或羟基氧化后，再与分子氧反应形成有机过氧基，超氧负离子与有机过氧基反应生成不稳定的有机四氧基，在很多情况下，最终分解成(X)2和H2O。下面是反应式。RH+ · OH — R · +H2OR · +O2 — ROO ·ROO · +O2^ — R0000-ROO · + · OOH — R0000H通过上述反应途径，有更多的氧分子参与反应，生成容易降解的四氧化物。这不仅加快了光催化反应生成中间物的步骤，提高了光催化效率。光催化氧化反应速率可应用Langmuir-Hinshlwood动力学方程来描述。y = kKC/(l+KC)式中Y是光催化反应速率；C是反应物浓度；k是在光催化剂表面活性位置的表面反应速率常数；K是表观吸附平衡常数。在低浓度时，KC彡1，则动力学方程可以简化为y = kKC/1 = K, C
即反应速率与反应物浓度成正比，初始浓度越高，降解速率越大。在1-6分钟内， 即可使有害化学挥发物降解98%。在高浓度时，kc彡1，则动力学方程可以简化为Y = k此时，反应速率与反应浓度无关而为一常数，只与表面活性位置的反应速率常数有关。当反应物的浓度在中间范围时，反应速率Y与反应物浓度有较复杂的关系。在整个光催化过程中，产生中间体· 0H、· 00H、02_。反应中产生的中间体是光催化反应过程的主要氧化剂，直接将有机物氧化分解，纳米氧化锌的光催化效果具有以下优点1光催化降解速度快。实验中纳米氧化锌对有机挥发物的降解主要发生在前10分钟，其降解率可达98%，有十分良好的处理效果。2降解范围宽广。可以降解各种有机物，和部分无机物，尤其是氯代有机物、多环芳烃等，为水生物营造舒适、健康的生活环境。3波长范围宽。纳米氧化锌的吸收光谱波长范围很宽。我们的实验表明，在 320nm-1020nm范围都有高的光催化效率，利用自然光源，不必提供额外能源，既节约仪器设备，又节约能源。4无二次污染。许多有机物被氧化降解为(X)2和H2O不污染环境，而且不消耗催化剂。5应用领域广。应用范围涉及十分宽广的传统产业，可以形成巨大的产业链。以下为本发明水质净化喷雾剂应用的实验分析一、养殖池成活率通过本发明水质净化喷雾剂处理的实验对比在现场实验中，经过本发明水质净化喷雾剂处理的养殖池比对比组的成活率提高 10%，饲料转化率也提高2. 9% (见表1)。
权利要求
1.一种水质净化喷雾剂，其特征在于含有纳米氧化锌和使纳米氧化锌在溶液中形成多相流的分散剂。
2.根据权利要求1所述的水质净化喷雾剂，其特征在于所述纳米氧化锌的粒径d < lOOnm。
3.根据权利要求1所述的水质净化喷雾剂，其特征在于所述分散剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、气相二氧化硅中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的水质净化喷雾剂，其特征在于还包括有表面活性剂，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
5.一种纳米氧化锌在水质净化上的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述水质净化为养殖池水质净化。
7.一种水质净化方法，其特征在于包括纳米溶液的制作、雾化喷射；所述纳米溶液的制作在水中加入纳米氧化锌粉体、分散剂和表面活性剂，纳米氧化锌粉体在分散剂的推动下，通过混合剪切技术配制成混合均勻的纳米溶液；所述雾化喷射纳米溶液通过雾化技术喷射到需要净化的水体中。
8.根据权利要求7所述的水质净化方法，其特征在于所述混合剪切技术为高速旋转混合，转速为20000rpm。
9.根据权利要求7所述的水质净化方法，其特征在于所述分散剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、气相二氧化硅中的一种或多种组合，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
10.根据权利要求7所述的水质净化方法，其特征在于水质净化为养殖池水质净化。
全文摘要
本发明公开了一种水质净化喷雾剂，含有纳米氧化锌和使纳米氧化锌在溶液中形成多相流的分散剂，所述纳米氧化锌的粒径d＜100nm。本发明通过在水质净化喷雾剂添加纳米氧化锌，在光照射下，进行光催化效应，具有强氧化性。作为强氧化剂而完成对有机物(或含氯)的降解，可将养殖池塘底泥及水中悬浮有机物降解，从而净化水质。纳米氧化锌在光照条件下会产生导带电子和价带空穴，可与表面吸附的H2O或OH-离子发生反应形成具有强氧化性的羟基，从而杀死细胞。在现今的甲鱼养殖行业，分为两种养殖模式大棚温室、土池外塘。纳米氧化锌水质净化喷雾剂，不仅可以改善养殖水体，对整个养殖温室都具有良好的净化作用，从而在整体上改善甲鱼生存环境。
文档编号B01J23/06GK102553561SQ201110400959
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者陆鹏 申请人:福建九鼎生物科技有限公司