一種滅殺水中藍(lán)藻的納米光催化劑的制作方法
【專利摘要】一種滅殺水中藍(lán)藻的納米光催化劑，它涉及納米【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括納米級的氧化鋅六角晶體(ZnO)、氧化鈣立方晶體(CaO)，所述氧化鈣立方晶體(CaO)的質(zhì)量百分比≤5%。本發(fā)明滅殺水中藍(lán)藻的納米光催化劑，在自然日光的照射下，可以提高水中藍(lán)藻進(jìn)行氧化反應(yīng)的速度，依照不同條件，可以達(dá)到不加任何催化劑時藍(lán)藻氧化降解反應(yīng)速度的1.4--1.8倍，適用于大型水域的作業(yè)，其催化反應(yīng)產(chǎn)物為水，二氧化碳?xì)怏w，氮氣和無機(jī)磷酸鹽沉淀物，不影響水體環(huán)境和生態(tài)平衡，從而高效、環(huán)保地深度滅殺水體中的藍(lán)藻。
【專利說明】一種滅殺水中藍(lán)藻的納米光催化劑
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及納米【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種滅殺水中藍(lán)藻的納米光催化劑。
【背景技術(shù)】
[0003]藍(lán)藻是一種簡單、原始的單細(xì)胞生物，生長在自然淡水中.由于近年來淡水資源受到嚴(yán)重的有機(jī)污染，使其中的氮、磷含量超標(biāo)，水體的富營養(yǎng)化程度迅速提升.而這些因素正是藍(lán)藻生長繁殖的必要條件，使遭到污染的水資源在一定氣候條件下出現(xiàn)藍(lán)藻大量繁殖而破壞生態(tài)環(huán)境的“藍(lán)藻水華”現(xiàn)象.藍(lán)藻水華不但會過量消耗水中氧氣而造成魚蝦類的缺氧死亡，更為嚴(yán)重的是，還會釋放出藍(lán)藻毒素.這些毒素除了直接對魚類、人畜等產(chǎn)生毒害之外，也是肝癌發(fā)生的重要誘因，從而嚴(yán)重影響水環(huán)境周圍人群的生命健康。
[0004]當(dāng)前，治理藍(lán)藻的方法有通過人工或機(jī)械撈取藍(lán)藻的物理方法；噴灑化學(xué)制劑殺死藍(lán)藻的化學(xué)方法；以及引入生物物種清除藍(lán)藻的生物方法.但是，人工或機(jī)械撈取的物理方法成本高、效率低，不適合在大水域應(yīng)用.噴灑化學(xué)制劑的化學(xué)方法則會改變水體的生態(tài)平衡，對水生物種和水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)造成不利影響.生物方法不但要求氣候條件苛亥IJ，而且會破壞原有的生態(tài)平衡，造成水環(huán)境的另一方面惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種通過光照即可殺滅藍(lán)藻的納米光催化劑。
[0006]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的問題，本發(fā)明催化劑采用以下技術(shù)方案:它包括納米級的氧化鋅六角晶體(ZnO)、氧化鈣立方晶體(CaO)，所述氧化鈣立方晶體(CaO)的質(zhì)量百分比≤5%。
[0007]優(yōu)選的，所述催化劑中還可含有由部分氧化鋅六角晶體(ZnO)與氧化鈣立方晶體(CaO)的晶格之間，在外力研磨作用下，出現(xiàn)的扭曲以及相互交叉鏈接而形成的配合物ZnO-CaO0
[0008]優(yōu)選的,所述氧化鋅六角晶體(ZnO)、氧化鈣立方晶體(CaO),以及氧化鋅六角晶體(ZnO)與氧化鈣立方晶體(CaO)兩者之間形成的配合物ZnO-CaO的粒徑在10納米到100納米之間，平均粒徑為15納米至25納米的粉體材料。
[0009]本發(fā)明滅殺水中藍(lán)藻的納米光催化劑，在自然日光的照射下，可以提高水中藍(lán)藻進(jìn)行氧化反應(yīng)的速度，依照不同條件，可以達(dá)到不加任何催化劑時藍(lán)藻氧化降解反應(yīng)速度的1.4-1.8倍，適用于大型水域的作業(yè)，其催化反應(yīng)產(chǎn)物為水，二氧化碳?xì)怏w，氮氣和無機(jī)磷酸鹽沉淀物，不影響水體環(huán)境和生態(tài)平衡，從而高效、環(huán)保地深度滅殺水體中的藍(lán)藻，具體優(yōu)勢表現(xiàn)如下:
1.本發(fā)明涉及的催化劑在自然日光照射下，即可被激活，從而催化藍(lán)藻的氧化反應(yīng)，節(jié)能環(huán)保。[0010]2.催化劑利用空氣中的氧氣與藍(lán)藻進(jìn)行氧化反應(yīng)，原料充足，無須成本。
[0011]3.作為催化劑，在催化反應(yīng)過程中不會被消耗，使用壽命長，成本低廉。
[0012]4.催化劑組分為納米級無機(jī)礦物，其呈現(xiàn)微重力現(xiàn)象，可懸浮于水體表層，比表面積大，與藍(lán)藻，氧氣以及日光進(jìn)行充分接觸，反應(yīng)速度快，效率高。
[0013]5.其催化藍(lán)藻氧化反應(yīng)后的產(chǎn)物為水、二氧化碳?xì)怏w、氮氣和無機(jī)磷酸鹽沉淀物.其中氮氣是大氣中的主要成分，而非氨-氮類氣體，因此無臭味，無毒害；所生成的無機(jī)磷酸鹽不溶于水，最終以固體形態(tài)沉入水底。
[0014]6.催化劑對魚蝦類水產(chǎn)品以及人畜均無毒無害，不會有害影響到水體的酸度和含氧量，也不會改變水體電導(dǎo)率。
[0015]7.經(jīng)儀器檢測還可認(rèn)定，在進(jìn)行催化氧化滅殺藍(lán)藻反應(yīng)的同時，水體中的總氮、總磷、氨-氮、COD的濃度也都呈降低態(tài)勢，從而抑制了水體的富營養(yǎng)化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明各實施例與未添加催化劑時藍(lán)藻降解速度對比圖。
[0017]實施方式
以下各實施例證均在裝有2-5噸水的混凝土池中進(jìn)行，池中水來自含有藍(lán)藻的天然水域，另外附設(shè)一個裝有同等水量、但不加催化劑的相同水域含藍(lán)藻水的水池，作對比之用，詳細(xì)實驗數(shù)據(jù)見圖1。
[0018]實施例1
將粒徑在10納米到100納米之間，平均粒徑為20納米的氧化鋅六角晶體(ZnO)、氧化鈣立方晶體(CaO)，二者的質(zhì)量百分比為99.5%:0.5%簡單混合制成催化劑。在進(jìn)行藍(lán)藻催化氧化反應(yīng)時，該催化劑對化學(xué)反應(yīng)速度的影響，比不加任何催化劑時藍(lán)藻自身氧化降解反應(yīng)的速度提高45%。
[0019]實施例2
將粒徑在10納米到100納米之間，平均粒徑為16納米的氧化鋅六角晶體(ZnO)、氧化鈣立方晶體(CaO)混合，二者的質(zhì)量百分比為95%:5%，再經(jīng)外力對混合物進(jìn)行研磨，使部分氧化鋅六角晶體(ZnO)與氧化鈣立方晶體(CaO)結(jié)合形成配合物.所述配合物是指兩種晶體在外力研磨作用下晶格出現(xiàn)扭曲又相互交叉鏈接在一起而形成的新的物質(zhì)ZnO-CaO。新生成的配合物數(shù)量比例雖然不大，但是對整個體系的催化活性卻提高較多。在進(jìn)行藍(lán)藻催化氧化反應(yīng)時，其對化學(xué)反應(yīng)速度的影響，比不加任何催化劑時藍(lán)藻自身氧化降解反應(yīng)的速度提高78%。
[0020]實施例3
將粒徑在10納米到100納米之間，平均粒徑為24納米的氧化鋅六角晶體(ZnO)、氧化鈣立方晶體(CaO)混合后，二者的質(zhì)量百分比為97%:3%，再經(jīng)外力對混合物進(jìn)行研磨，使部分氧化鋅六角晶體(ZnO)與氧化鈣立方晶體(CaO)結(jié)合形成配合物ZnO-CaO，制成催化劑。在進(jìn)行藍(lán)藻催化氧化反應(yīng)時，其對化學(xué)反應(yīng)速度的影響，比不加任何催化劑時藍(lán)藻自身氧化降解反應(yīng)的速度提高60%。
【權(quán)利要求】
1.一種滅殺水中藍(lán)藻的納米光催化劑，其特征在于，它包括納米級的氧化鋅六角晶體、氧化鈣立方晶體，所述氧化鈣立方晶體的質(zhì)量百分比< 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米光催化劑，其特征在于，所述催化劑中還含有由部分氧化鋅六角晶體與氧化鈣立方晶體的晶格之間，在外力研磨作用下，出現(xiàn)的扭曲以及相互交叉鏈接而形成的配合物ZnO-CaO。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米光催化劑，其特征在于，所述氧化鋅六角晶體、氧化鈣立方晶體以及氧化鋅六角晶體與氧化鈣立方晶體兩者之間形成的配合物ZnO-CaO的粒徑在10納米到100納米之間,平均粒徑為15納米至25納米的粉體材料。
【文檔編號】A01P13/00GK103752302SQ201310748578
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】范崇政 申請人:范崇政