[发明专利]太阳能光催化植物净水方法

权利要求书

1.一种太阳能光催化植物净水方法，其特征在于，

在养鱼水面设置太阳能光催化植物浮床，其上设置充气提水系统、太阳能光伏发电系统，同时太阳能光催化植物浮床还依次水平设置泡沫海绵、玻璃珠光催化反应帘、水栽植物；

1)充气提水系统包括充气泵和提水管，充气泵工作，通过软管将空气送入提水管内放置的释气石，含氧气体在提水管中不断释放，微气泡携水上升，提出水面，流入泡沫海绵；

2)经泡沫海绵过滤后的清水流经水平设置的玻璃珠光催化反应帘，过滤后截留的固相杂质排除；

3)滤除固相杂质的清水与玻璃珠上涂有的TiO₂系光催化薄膜接触反应，将水中有机污染物降解成小分子态的无机氮和矿化物；

4)经光催化反应后的水流经水栽植物，经植物营养吸收，净化水流出浮床，回落养鱼水域。

2.按照权利要求1所述的太阳能光催化植物净水方法，其特征在于，所述的光催化反应帘由若干玻璃珠串联后，并列组成。

3.按照权利要求1或2所述的太阳能光催化植物净水方法，其特征在于，所述太阳能光伏发电系统包括太阳能光伏电板、蓄电池、充放电控制器，太阳能光伏电板的输出线路通过充放电控制器的控制电路分别与蓄电池和充气泵连接。

4.按照权利要求1或2所述的采用太阳能光催化植物净水方法，其特征在于，所述玻璃珠表面的TiO₂系光催化材料为，玻璃珠表面覆涂掺杂Au纳米颗粒的TiO₂薄膜催化剂；

条件为：以钛酸四正丁酯为钛源，硝酸和乙酰丙酮为水解抑制剂，去离子水为水解剂，聚乙二醇和1，5-戊二醇添加剂，氯金酸为金源；

用移液管移取4毫升钛酸四正丁酯，将其溶解在1毫升的乙酰丙酮中搅拌0.5小时制得溶液A；另取0.1g氯金酸、1g聚乙二醇、0.25g 1，5-戊二醇、0.7g水溶解在32.5毫升乙醇中制得溶液B；溶液B缓慢滴加到溶液A中搅拌1小时，适量浓硝酸调节酸性，制得前驱溶胶；

将玻璃珠用2mol/L的NaOH溶液浸泡5小时，然后用二次蒸馏水进行反复清洗直至洗液pH为中性；放入100℃烘箱烘干备用；

将烘干的玻璃珠浸入上面配制好的溶胶中，静置10分钟后取出，然后在60℃烘箱中干燥10分钟，最后，放在马弗炉内以10℃/分钟的升温速度升至500℃，保温1小时，最后在炉内自然冷却至室温，即得到玻璃珠表面覆涂掺杂Au纳米颗粒的TiO₂薄膜催化剂。

5.按照权利要求3所述的太阳能光催化植物净水方法，其特征在于，所述的玻璃珠表面的TiO₂系光催化材料为，玻璃珠表面覆涂掺杂Au纳米颗粒的TiO₂薄膜催化剂；

条件为：以钛酸四正丁酯为钛源，硝酸和乙酰丙酮为水解抑制剂，去离子水为水解剂，聚乙二醇和1，5-戊二醇添加剂，氯金酸为金源；

用移液管移取4毫升钛酸四正丁酯，将其溶解在1毫升的乙酰丙酮中搅拌0.5小时制得溶液A；另取0.1g氯金酸、1g聚乙二醇、0.25g 1，5-戊二醇、0.7g水溶解在32.5毫升乙醇中制得溶液B；溶液B缓慢滴加到溶液A中搅拌1小时，适量浓硝酸调节酸性，制得前驱溶胶；

将玻璃珠用2mol/L的NaOH溶液浸泡5小时，然后用二次蒸馏水进行反复清洗直至洗液pH为中性；放入100℃烘箱烘干备用；

将烘干的玻璃珠浸入上面配制好的溶胶中，静置10分钟后取出，然后在60℃烘箱中干燥10分钟，最后，放在马弗炉内以10℃/分钟的升温速度升至500℃，保温1小时，最后在炉内自然冷却至室温，即得到玻璃珠表面覆涂掺杂Au纳米颗粒的TiO₂薄膜催化剂。