專利名稱：采用納米多孔氧化鈦薄膜光催化水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型技術(shù)是采用納米多孔氧化鈦薄膜光催化氧化的作用，為農(nóng)作物提供一 種澆水施肥(加1%。N、P、K)的中性活化水的裝置，尤其是玻璃管內(nèi)壁有縱橫交錯的竹筍狀 突刺的裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外市場銷售活化水的商品較多有飲水杯、廚房用水器，還有同于水產(chǎn) 養(yǎng)殖、農(nóng)作物、飲用水、美容等裝置，它們大都采用世界最先進(jìn)的“光催化①②”技術(shù)。納米氧 化鈦是具有光催化功能的N型光半導(dǎo)體材料之一，在光的照射下，受激發(fā)的氧化鈦表面產(chǎn) 生電子和電洞，接著電洞將附著氧化鈦表面的水氧化，而將該水轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲踝杂苫?；而電?將水中的氧還原，使其變成超氧化離子。氫氧自由基和超氧化離子將氧化鈦表面上的有機(jī) 化合物和部分無機(jī)物以氧化加以分解，將重金屬離子還原成穩(wěn)定而可沉淀的金屬氧化物， 殺滅水中的細(xì)菌、病毒、寄生蟲和藻類胞芽，除臭，同時放出氧氣，凈化軟化水質(zhì)。納米氧化鈦光催化氧化作用有強(qiáng)弱之分，主要影響有其一，與激發(fā)光線的波長、 強(qiáng)度、直射距離有關(guān)，光線的波長短、功率大、直射距離近，光催化氧化的作用就越強(qiáng)，反之 越弱。在納米氧化鈦里摻雜，光線可從常用紫外光254nm擴(kuò)展到可見光320nm，甚至到暗光 (無光)，但光催化氧化作用也由強(qiáng)到弱。故有些活化水裝置里添加振蕩和除臭等裝置作彌 補(bǔ)。光線在水中呈幾何數(shù)的遞減，紫外線的有效半徑才10cm，其它光線更小。其二，與納米 氧化鈦涂抹的載體有關(guān)，載體有不銹鋼、玻璃、微孔陶瓷等等。不銹鋼在500°C晶化氧化鈦 時，鋼內(nèi)元素易擴(kuò)散入氧化鈦影響光催化氧化的速率，表面易變色易氧化易污染，光催化氧 化作用逐漸變?nèi)?；玻璃可涂納米氧化鈦薄膜，膜厚可控制，在500°C晶化不氧化不變形，附 著力強(qiáng)，有自潔功能，但易破碎、比表面積做不大；微孔陶瓷不用光線，光催化氧化作用弱， 它用大的比表面積和添加其它功能裝置作彌補(bǔ)，但易受污染易堵塞。其三，與光催化氧化反 應(yīng)速率有關(guān)，需阻礙光致電子與電洞的簡單復(fù)合?？稍诜磻?yīng)體系里加雙氧水、過硫酸鹽等氧 化劑俘獲電子，使其變成超氧化離子，還可在納米氧化鈦里加2價、3價的鐵離子或2價的銅 離子，在導(dǎo)帶上俘獲電子。本實用新型技術(shù)參考了日本名古屋大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物學(xué)家山下昭治博士的“ n水” 裝置③，該裝置呈園柱體，園形的工作芯是8層重疊結(jié)為一體，其中6層“ JI化”微孔陶瓷和 2層聚結(jié)顆粒，無光源。該裝置光催化氧化作用弱，添加其它功能芯作彌補(bǔ)，芯柱易污染易堵 塞，不能拆洗導(dǎo)致失效，或總出水量達(dá)60噸后芯體就拆換，造成運(yùn)行費(fèi)用高。該裝置采用功 能細(xì)化的微孔陶瓷芯體，只適應(yīng)日本的優(yōu)質(zhì)水質(zhì)，特別不適合我國的水質(zhì)。文獻(xiàn)①時柱杰，光催化氧化處理水中污染物的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨向環(huán)?？茖W(xué)與技術(shù)1998年第3 期②高濂、鄭珊、張青紅，納米氧化鈦催化材料及應(yīng)用化學(xué)工業(yè)出版社[0009]③ bttp //www. cam_pi. co. jp/ACM 株式會社
實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是為了克服日本“ Ji水”裝置光催化氧 化作用弱，芯柱易污染易堵塞，運(yùn)行費(fèi)用高的問題，提供一種經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的采用納米多孔氧化 鈦薄膜光催化水的裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用納米多孔氧化鈦薄膜光催 化水的裝置，包括順次連接的閥門、過濾器、流量計、0型分流圈、玻璃管、0型集流圈、過濾 器和礦物質(zhì)注入器，所述玻璃管內(nèi)壁有縱橫交錯的竹筍狀突刺，其表面涂有納米多孔氧化 鈦薄膜，在突刺中間安置有紫外線燈管。1、為提高光催化氧化還原作用，加快激發(fā)電子和電洞的產(chǎn)生，本裝置采用高能量 的紫外線燈管。2、為增大紫外線直射面積，本裝置采用在玻璃管內(nèi)壁設(shè)置有縱橫交錯的竹筍狀突 刺。3、為提高光催化氧化速率，本裝置采用①阻礙光致電子和電洞的簡單復(fù)合，在納 米多孔氧化鈦薄膜中加入2價銅離子。②增大比表面積，加入PEG制備多孔的納米氧化鈦薄膜。4、為了生物體傳遞信息和細(xì)胞的記憶作用，本裝置采用注入10,摩爾的2價鐵離子。5、為了提高光催化活性和超親水性，本裝置采用在玻璃管內(nèi)壁涂有納米多孔氧化 鈦薄膜，可降低水的潤濕角至0°，玻璃管自潔凈，呈半永久性。6、為了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，本裝置的過濾器可拆選，反復(fù)使用，礦物質(zhì)注入器可拆洗補(bǔ)給。本實用新型的有益效果是本裝置制備一種滲透力、溶解力、代謝力強(qiáng)的潔凈而富氧的中性活化水。1、可用于農(nóng)作物的澆水施肥(加1%。N、P、K)，比施用化肥高產(chǎn)出而且少病蟲害，不 板結(jié)酸化土壤，農(nóng)作物增長20-30%，費(fèi)用比化肥低1/2-1/3，可浸種育苗，可作追肥或葉面 肥施用，可機(jī)灌機(jī)灑。2、可直接用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，對水池補(bǔ)充大量的活性氧、殺菌除臭，消除水中有害污染 物，沉淀有害的重金屬離子，凈化水質(zhì)、魚蝦豐產(chǎn)、肉質(zhì)鮮美。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用 新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中圖1為本實用新型納米多孔氧化鈦薄膜光催化水的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中玻璃管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、閥門2、過濾器3、流量計4、0型分流圈5、玻璃管6、突刺7、紫外 線燈管8、鎮(zhèn)流器9、0型集流圈10、過濾器 11、礦物質(zhì)注入器12、電源開關(guān)13、工 作燈罩14、閥蘭盤15、0型密封圈16、密封圈蓋17、外殼18、腳具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1和圖2所示，把各個部件按設(shè)計好的位置到位；然后把玻璃管5、0型分流 圈4、0型集流圈9、閥蘭盤14 (4塊)、0型密封圈15 (2個)、密封圈蓋16 (2塊)、紫外線燈 管7、外殼17、腳18和工作燈罩13，用螺栓連接好；再把紫外線燈管7、鎮(zhèn)流器8、電源開關(guān) 12及電源線接好；最后把以下部件之間用012透明橡膠管子連接，管頭用0型緊固圈鎖緊， 連接順序如下
閥門1管子_過濾器2 管子‘流量計3 管子‘ 0型分流圈4 ^ -— ---
玻璃管0型集流圈9管子_過濾器10 管子 礦物質(zhì)注入器1權(quán)利要求一種采用納米多孔氧化鈦薄膜光催化水的裝置，其特征在于包括順次連接的閥門、過濾器、流量計、O型分流圈、玻璃管、O型集流圈、過濾器和礦物質(zhì)注入器，所述玻璃管內(nèi)壁有縱橫交錯的竹筍狀突刺，其表面涂有納米多孔氧化鈦薄膜，在突刺中間安置有紫外線燈管。
專利摘要本實用新型為了克服日本“π水”裝置光催化氧化作用弱，芯柱易污染易堵塞，運(yùn)行費(fèi)用高的問題，提供一種經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的采用納米多孔氧化鈦薄膜光催化水的裝置，包括順次連接的閥門、過濾器、流量計、O型分流圈、玻璃管、O型集流圈、過濾器和礦物質(zhì)注入器，所述玻璃管內(nèi)壁有縱橫交錯的竹筍狀突刺，其表面涂有納米多孔氧化鈦薄膜，在突刺中間安置有紫外線燈管。利用本實用新型納米多孔氧化鈦薄膜光催化水的裝置可制備一種滲透力、溶解力、代謝力強(qiáng)的潔凈而富氧的中性活化水，裝置中的玻璃管自潔凈，呈半永久性，過濾器可拆選，反復(fù)使用，礦物質(zhì)注入器可拆洗補(bǔ)給，非常經(jīng)濟(jì)。
文檔編號C02F1/72GK201634526SQ20092012732
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者唐世茂 申請人:唐世茂