专利名称：采用纳米多孔氧化钛薄膜光催化水的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型技术是采用纳米多孔氧化钛薄膜光催化氧化的作用，为农作物提供一 种浇水施肥(加1%。N、P、K)的中性活化水的装置，尤其是玻璃管内壁有纵横交错的竹笋状 突刺的装置。
背景技术：
目前，国内外市场销售活化水的商品较多有饮水杯、厨房用水器，还有同于水产 养殖、农作物、饮用水、美容等装置，它们大都采用世界最先进的“光催化①②”技术。纳米氧 化钛是具有光催化功能的N型光半导体材料之一，在光的照射下，受激发的氧化钛表面产 生电子和电洞，接着电洞将附着氧化钛表面的水氧化，而将该水转变为氢氧自由基；而电子 将水中的氧还原，使其变成超氧化离子。氢氧自由基和超氧化离子将氧化钛表面上的有机 化合物和部分无机物以氧化加以分解，将重金属离子还原成稳定而可沉淀的金属氧化物， 杀灭水中的细菌、病毒、寄生虫和藻类胞芽，除臭，同时放出氧气，净化软化水质。纳米氧化钛光催化氧化作用有强弱之分，主要影响有其一，与激发光线的波长、 强度、直射距离有关，光线的波长短、功率大、直射距离近，光催化氧化的作用就越强，反之 越弱。在纳米氧化钛里掺杂，光线可从常用紫外光254nm扩展到可见光320nm，甚至到暗光 (无光)，但光催化氧化作用也由强到弱。故有些活化水装置里添加振荡和除臭等装置作弥 补。光线在水中呈几何数的递减，紫外线的有效半径才10cm，其它光线更小。其二，与纳米 氧化钛涂抹的载体有关，载体有不锈钢、玻璃、微孔陶瓷等等。不锈钢在500°C晶化氧化钛 时，钢内元素易扩散入氧化钛影响光催化氧化的速率，表面易变色易氧化易污染，光催化氧 化作用逐渐变弱；玻璃可涂纳米氧化钛薄膜，膜厚可控制，在500°C晶化不氧化不变形，附 着力强，有自洁功能，但易破碎、比表面积做不大；微孔陶瓷不用光线，光催化氧化作用弱， 它用大的比表面积和添加其它功能装置作弥补，但易受污染易堵塞。其三，与光催化氧化反 应速率有关，需阻碍光致电子与电洞的简单复合。可在反应体系里加双氧水、过硫酸盐等氧 化剂俘获电子，使其变成超氧化离子，还可在纳米氧化钛里加2价、3价的铁离子或2价的铜 离子，在导带上俘获电子。本实用新型技术参考了日本名古屋大学农学院植物学家山下昭治博士的“ n水” 装置③，该装置呈园柱体，园形的工作芯是8层重叠结为一体，其中6层“ JI化”微孔陶瓷和 2层聚结颗粒，无光源。该装置光催化氧化作用弱，添加其它功能芯作弥补，芯柱易污染易堵 塞，不能拆洗导致失效，或总出水量达60吨后芯体就拆换，造成运行费用高。该装置采用功 能细化的微孔陶瓷芯体，只适应日本的优质水质，特别不适合我国的水质。文献①时柱杰，光催化氧化处理水中污染物的研究现状及发展趋向环保科学与技术1998年第3 期②高濂、郑珊、张青红，纳米氧化钛催化材料及应用化学工业出版社[0009]③ bttp //www. cam_pi. co. jp/ACM 株式会社
实用新型内容有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是为了克服日本“ Ji水”装置光催化氧 化作用弱，芯柱易污染易堵塞，运行费用高的问题，提供一种经济运行的采用纳米多孔氧化 钛薄膜光催化水的装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是采用纳米多孔氧化钛薄膜光催 化水的装置，包括顺次连接的阀门、过滤器、流量计、0型分流圈、玻璃管、0型集流圈、过滤 器和矿物质注入器，所述玻璃管内壁有纵横交错的竹笋状突刺，其表面涂有纳米多孔氧化 钛薄膜，在突刺中间安置有紫外线灯管。1、为提高光催化氧化还原作用，加快激发电子和电洞的产生，本装置采用高能量 的紫外线灯管。2、为增大紫外线直射面积，本装置采用在玻璃管内壁设置有纵横交错的竹笋状突 刺。3、为提高光催化氧化速率，本装置采用①阻碍光致电子和电洞的简单复合，在纳 米多孔氧化钛薄膜中加入2价铜离子。②增大比表面积，加入PEG制备多孔的纳米氧化钛薄膜。4、为了生物体传递信息和细胞的记忆作用，本装置采用注入10,摩尔的2价铁离子。5、为了提高光催化活性和超亲水性，本装置采用在玻璃管内壁涂有纳米多孔氧化 钛薄膜，可降低水的润湿角至0°，玻璃管自洁净，呈半永久性。6、为了经济运行，本装置的过滤器可拆选，反复使用，矿物质注入器可拆洗补给。本实用新型的有益效果是本装置制备一种渗透力、溶解力、代谢力强的洁净而富氧的中性活化水。1、可用于农作物的浇水施肥(加1%。N、P、K)，比施用化肥高产出而且少病虫害，不 板结酸化土壤，农作物增长20-30%，费用比化肥低1/2-1/3，可浸种育苗，可作追肥或叶面 肥施用，可机灌机洒。2、可直接用于水产养殖，对水池补充大量的活性氧、杀菌除臭，消除水中有害污染 物，沉淀有害的重金属离子，净化水质、鱼虾丰产、肉质鲜美。
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用 新型作进一步的详细描述，其中图1为本实用新型纳米多孔氧化钛薄膜光催化水的装置的结构示意图；图2为图1中玻璃管的结构示意图。图中1、阀门2、过滤器3、流量计4、0型分流圈5、玻璃管6、突刺7、紫外 线灯管8、镇流器9、0型集流圈10、过滤器 11、矿物质注入器12、电源开关13、工 作灯罩14、阀兰盘15、0型密封圈16、密封圈盖17、外壳18、脚具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。如图1和图2所示，把各个部件按设计好的位置到位；然后把玻璃管5、0型分流 圈4、0型集流圈9、阀兰盘14 (4块)、0型密封圈15 (2个)、密封圈盖16 (2块)、紫外线灯 管7、外壳17、脚18和工作灯罩13，用螺栓连接好；再把紫外线灯管7、镇流器8、电源开关 12及电源线接好；最后把以下部件之间用012透明橡胶管子连接，管头用0型紧固圈锁紧， 连接顺序如下
阀门1管子_过滤器2 管子‘流量计3 管子‘ 0型分流圈4 ^ -— ---
玻璃管0型集流圈9管子_过滤器10 管子 矿物质注入器1权利要求一种采用纳米多孔氧化钛薄膜光催化水的装置，其特征在于包括顺次连接的阀门、过滤器、流量计、O型分流圈、玻璃管、O型集流圈、过滤器和矿物质注入器，所述玻璃管内壁有纵横交错的竹笋状突刺，其表面涂有纳米多孔氧化钛薄膜，在突刺中间安置有紫外线灯管。
专利摘要本实用新型为了克服日本“π水”装置光催化氧化作用弱，芯柱易污染易堵塞，运行费用高的问题，提供一种经济运行的采用纳米多孔氧化钛薄膜光催化水的装置，包括顺次连接的阀门、过滤器、流量计、O型分流圈、玻璃管、O型集流圈、过滤器和矿物质注入器，所述玻璃管内壁有纵横交错的竹笋状突刺，其表面涂有纳米多孔氧化钛薄膜，在突刺中间安置有紫外线灯管。利用本实用新型纳米多孔氧化钛薄膜光催化水的装置可制备一种渗透力、溶解力、代谢力强的洁净而富氧的中性活化水，装置中的玻璃管自洁净，呈半永久性，过滤器可拆选，反复使用，矿物质注入器可拆洗补给，非常经济。
文档编号C02F1/72GK201634526SQ20092012732
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月18日 优先权日2009年5月18日
发明者唐世茂 申请人:唐世茂