[发明专利]重金属回收装置及其用途

权利要求书

1.一种重金属回收装置，其特征在于，包括：

一反应槽，容置有一电解液；

至少一导体，置于该电解液之中；

一半导体材料，覆于该导体的表面；

至少一金属还原电极，置于该电解液之中，并电性连接该导体；以及

一光源提供单元，用以发出一光束以照射该半导体材料；

其中，含有重金属离子的一废水注入该电解液之中，且以该光束照射该半导体材料使得该半导体材料产生多电子电洞对；

其中，该些电子电洞对的多颗电子经由该导体移动至该金属还原电极，且该些电子电洞对的多颗电洞移动至该半导体材料的表面；

其中，该些电洞与该些电子分别提供一氧化力与一还原力，使得该废水内的重金属离子于该金属还原电极之上还原成为一金属膜。

2.如权利要求1所述的重金属回收装置，其特征在于，该光源提供单元位于该反应槽内或该反应槽外，且其可为下列任一者：人造光源或自然光。

3.如权利要求1所述的重金属回收装置，其特征在于，更包括：

至少一光传输单元，设置于该光源提供单元与该半导体材料之间，用以引导或传输该光束照射该半导体材料。

4.如权利要求1所述的重金属回收装置，其特征在于，更包括：

一废水储存单元，用以储存该废水，并可通过至少一第一输送单元将该废水注入该反应槽内。

5.如权利要求3所述的重金属回收装置，其特征在于，该光传输单元可为下列任一者：导光装置、光扩散装置、或上述两者的组合。

6.如权利要求4所述的重金属回收装置，其特征在于，更包括：

一电解液供给单元，用以储存该电解液，并可通过至少一第二输送单元将该电解液注入该反应槽内。

7.如权利要求6所述的重金属回收装置，其特征在于，更包括：

一反应加速剂供给单元，可通过至少一第三输送单元添加一反应加速剂于该电解液之中，藉以加速该废水内的重金属离子于该金属还原电极之上还原成为所述金属膜。

8.如权利要求1所述的重金属回收装置，其特征在于，该半导体材料以多个颗粒或一薄膜的形式覆于该导体的表面。

9.如权利要求1所述的重金属回收装置，其特征在于，该半导体材料可为下列任一者：氧化物半导体材料、硫化物半导体材料、硒化物半导体材料、镓系化合物、上述任两者的组合、上述任两者以上的组合、上述任两者的化合物、上述任两者以上的化合物。

10.如权利要求7所述的重金属回收装置，其特征在于，该反应加速剂于该电解液内会释出多个反应加速离子，且所述反应加速离子可为下列任一者：磷酸根离子、亚硝酸离子、亚锡离子、亚铁离子、上述任两者的组合、或上述任两者以上的组合。

11.如权利要求9所述的重金属回收装置，其特征在于，该导体作为该些电子的一传输信道，且其制造材料可为下列任一者：铜、银、金、铂、氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、上述任两者的组合、或上述任两者以上的组合。

12.如权利要求11所述的重金属回收装置，其特征在于，该半导体材料与该导体之间形成有欧姆接触(Ohmic contact)。

13.如权利要求1所述的重金属回收装置，其特征在于，该金属还原电极为一网状电极并具有低氧化还原过电位(Redox over-potential)，且其制造材料可为下列任一者：铂(Pt)、铁(Fe)、钯(Pd)、金(Au)、钌(Ru)、镍(Ni)、铂系化合物、钌系化合物、镍系化合物、透明导电材料、上述任两者的组合、上述任两者以上的组合、上述任两者的化合物、或上述任两者以上的化合物。

14.一种如权利要求1所述的重金属回收装置的用途，其特征在于，应用于一废水处理系统之中。