一种高效去除硫化氢的光催化体系的制作方法

本发明涉及光催化领域，具体涉及一种高效去除硫化氢的光催化体系。

背景技术：

1、据近10年危化事故统计，受限空间硫化氢中毒占化工企业中毒事故的35％，目前防止受限空间硫化氢中毒事故发生主要是从管理上采取措施，而硫化氢浓度升高不易发现，或发现后来不及自救，又或现场施救人员匆忙施救时违规操作导致事故扩大。因此受限空间硫化氢中毒单靠管理难组织事故发生。硫化氢处理技术有生物处理、化学处理、多孔材料吸附和光催化处理法，在受限空间中生物处理和化学处理法受场地限制不适用，吸附法则因吸附材料容易饱和失效，因此如何有效去除受限空间中硫化氢，为受限空间操作人员提供逃生机会非常关键。

2、光催化技术是近年来发展起来的一种活性高、无二次污染以及价格低廉的新兴高级氧化技术，在污染物处理方面展现出较大的前景。光技术以光催化剂为核心，利用太阳光驱动光催化剂，产生光生电子和空穴，产生的光生电子和空穴快速转移到光催化剂表面，通过溶剂或者气相吸附与质子或者底物接触，进而将硫化氢降解成无毒的物质。

3、针对受限空间受场所限制，硫化氢存在时不能及时处理分解，本项目拟设计开发出具有高硫化氢分解效率的光催化剂，选择操作简单、无二次污染的光催化技术对硫化氢进行分解，开发出具有硫化氢监测报警去除技术。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种高效去除硫化氢的光催化体系。

2、本发明的目的采用以下技术方案来实现：

3、一种高效去除硫化氢的光催化体系，包括箱体以及设置在箱体内部的光源、光催化纤维膜、动力系统、硫化氢检测器、过滤网。

4、优选地，所述光源为紫外灯，辐照强度为20-50μw/cm2。

5、优选地，所述动力系统包括动力电池和抽气装置。

6、优选地，所述检测器内部还设置有报警装置。

7、优选地，所述硫化氢检测器内部的报警指标是检测到硫化氢气体的浓度高于10mg/m3，而解除报警指标是检测到硫化氢气体的浓度低于5mg/m3。

8、优选地，所述光催化纤维膜是多层结构，并且由光催化剂制备而成，光催化剂为cf&tio2-in2o3-bi2o3。

9、优选地，所述光催化剂的制备方法包括：

10、将铋酸钠、铟酸钠、钛酸钠和去离子水混合，滴加氢氧化钠溶液至ph＝11.0-12.0，然后加入碳纤维膜cf，搅拌均匀，倒入反应釜内反应，反应结束后，离心分离收集固体，使用水洗三次干燥后，得到所需光催化剂cf&tio2-in2o3-bi2o3。

11、优选地，所述铋酸钠、铟酸钠、钛酸钠和去离子水的质量比是1.32-1.68:0.65-0.87:1.58-1.86:30-50。

12、优选地，所述碳纤维膜cf的加入量与去离子水质量的比例是1:10-20。

13、优选地，所述氢氧化钠的浓度是0.1-1mol/l。

14、优选地，所述反应釜的反应温度是180-200℃，反应时间是6-8h。

15、本发明的有益效果为：

16、本发明制备了一种能高效去除硫化氢的光催化剂，将催化剂制备成光催化纤维膜，再组合成设备，设备主要包括箱体、紫外灯、光催化纤维膜、抽气系统、电源(电池)、硫化氢检测器、过滤网等一体化结构，硫化氢检测器提供硫化氢浓度实时监测及报警，报警后启动光催化系统，即：空气依托动力系统，经过滤网过滤后，通过检测器检测其中的硫化氢含量，如果超标会报警并自启动到达光催化纤维膜上进行处理，紫外灯提供光源，从而完成硫化氢的催化净化。

17、本发明的光催化纤维膜是采用碳纤维膜的表面包覆一层多金属氧化物tio2-in2o3-bi2o3，多金属氧化物是通过使用碳纤维膜cf与金属盐在水热下合成得到。得到的光催化剂对于硫化氢气体具有较好的去除效果。

技术特征：

1.一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，包括箱体以及设置在箱体内部的光源、光催化纤维膜、动力系统、硫化氢检测器、过滤网。

2.根据权利要求1所述的一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，所述光源为紫外灯，辐照强度为20-50μw/cm2。

3.根据权利要求1所述的一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，所述动力系统包括动力电池和抽气装置。

4.根据权利要求1所述的一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，所述检测器内部还设置有报警装置。

5.根据权利要求1所述的一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，所述硫化氢检测器内部的报警指标是检测到硫化氢气体的浓度高于10mg/m3，而解除报警指标是检测到硫化氢气体的浓度低于5mg/m3。

6.根据权利要求1所述的一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，所述光催化纤维膜是多层结构，并且由光催化剂制备而成，光催化剂为cf&tio2-in2o3-bi2o3。

7.根据权利要求1所述的一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，所述光催化剂的制备方法包括：

8.根据权利要求7所述的一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，所述铋酸钠、铟酸钠、钛酸钠和去离子水的质量比是1.32-1.68:0.65-0.87:1.58-1.86:30-50。

9.根据权利要求1所述的一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，所述碳纤维膜cf的加入量与去离子水质量的比例是1:10-20。

10.根据权利要求1所述的一种高效去除硫化氢的光催化体系，其特征在于，所述反应釜的反应温度是180-200℃，反应时间是6-8h。

技术总结
本发明提供一种高效去除硫化氢的光催化体系，包括箱体以及设置在箱体内部的光源、光催化纤维膜、动力系统、硫化氢检测器、过滤网。本发明光催化体系的运作过程为：空气依托动力系统，经过滤网过滤后，通过检测器检测其中的硫化氢含量，如果超标会报警并自启动到达光催化纤维膜上进行处理，紫外灯提供光源，从而完成硫化氢的催化净化。

技术研发人员：江鑫,李华汐,徐江洲,徐超
受保护的技术使用者：江西省应急管理科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31