[发明专利]水净化催化剂、水净化器、饮料制造机及方法

权利要求书

1.一种水净化催化剂元件(100)，所述水净化催化剂元件包含：

具有第一表面(106)和第二表面(110)的多孔载体(102)；和

负载于所述多孔载体上的包含贵金属的材料(104)；

其中至少所述第一表面涂覆有对氢气可渗透且对水不可渗透的涂层材料(108)；并且

至少所述第二表面是水可渗透的；和

其中所述第一表面或所述第二表面(106，110)限定通过所述催化剂元件(100)的导管(114)。

2.根据权利要求1所述的水净化催化剂元件(100)，其中所述多孔载体(102)是或包含选自亲水材料、无机材料如α-氧化铝或γ-氧化铝及它们的组合的至少一者。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的水净化催化剂元件(100)，其中所述多孔载体(102)还包含选自以下的表面积增大添加剂(112)：

碳纳米纤维(CNF)；

碳纳米管(CNT)；

球形碳颗粒，如活性炭；和

它们的组合，

其中所述包含贵金属的材料(104)通过所述表面积增大添加剂负载于所述多孔载体上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的水净化催化剂元件(100)，其中所述贵金属选自钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)以及它们的组合。

5.根据前述权利要求中任一项所述的水净化催化剂元件(100)，其中所述包含贵金属的材料(104)还包含至少一种另外的非贵金属，所述非贵金属选自铜(Cu)、锡(Sn)、钴(Co)、镍(Ni)以及它们的组合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的水净化催化剂元件(100)，其中所述涂层材料(108)是或包含聚合物，如聚硅氧烷聚合物。

7.根据前述权利要求中任一项所述的水净化催化剂元件(100)，其中所述第二表面(110)限定导管(114)，由此在使用中，水流动通过所述导管(114)。

8.一种水净化器(200)，所述水净化器(200)包含：

至少一个根据前述权利要求中任一项所述的催化剂元件(100)；

用于待处理的水的水入口(202)，其中所述水入口配置为向所述至少一个催化剂元件的所述第二表面(110)供给水；

用于经处理的水的水出口(204)，其中所述水出口配置为从所述至少一个催化剂元件的所述第二表面抽取水；和

用于氢气的气体入口(208)，其中所述气体入口配置为向所述至少一个催化剂元件的所述第一表面供给氢气；

其中所述水入口和所述水出口限定了在所述至少一个催化剂元件的所述第二表面上方的水流路。

9.根据权利要求8所述的水净化器(200)，所述水净化器还包含光源(210)，所述光源发射在100nm至400nm的波长范围内的光，其中所述光源布置为照射沿着所述流路的至少一部分的水。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的水净化器(200)，其中所述催化剂元件(100)布置在所述流路中所述光源(210)的上游。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的水净化器(200)，所述水净化器还包含搅动器(212)以搅动所述流路中的水；任选地其中所述搅动器配置为向所述流路中的水中引入气体。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的水净化器(200)，所述水净化器还包含发生器(208)，所述发生器(208)用于通过水的电解生成氢气并且向所述气体入口(206)供给氢气。

13.一种饮料制造机(300)，所述饮料制造机包含根据权利要求8至12中任一项所述的水净化器(200)，其中所述水净化器布置为向所述饮料制造机的饮料制造段(302)提供经净化的水。

14.一种水净化的方法(1800)，所述方法包括：

向根据权利要求8至12中任一项所述的水净化器供给氢气和待处理的水，其中向所述水可渗透多孔载体的所述第一表面供给氢气，并且其中向所述多孔载体的所述水可渗透第二表面供给所述待处理的水。

15.一种制造催化剂元件的方法(1901)，所述方法包括：

提供其上负载有包含贵金属的材料并具有第一表面和第二表面的水可渗透多孔载体；和

在至少所述第一表面上形成涂层材料的涂层，其中所述涂层材料对氢气可渗透且对水不可渗透，而至少所述第二表面是水可渗透的。