[发明专利]一种基于制氢和量子方法的水处理设备

权利要求书

1.一种基于制氢和量子方法的水处理设备，其特征在于包括：

过滤装置，用于过滤地下水中的泥沙、细菌、微生物；

富氢装置，采用近红外核可量子点进行化学制氢和物理制氢的结合制氢，使得水中氢含量保持在1200ppb以上；

量子水处理装置：用于形成量子水阻止或延长退化过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于制氢和量子方法的水处理设备，其特征在于：所述富氢装置采用半导体光阳极、对电极、参比电极以及电解液构成，其中采用宽禁带半导体或者与所述量子水处理设备配合，采用胶体量子点。

3.根据权利要求1所述的一种基于制氢和量子方法的水处理设备，其特征在于：富氢装置为近红外环保型壳量子点制备及光电化学制氢装置，所使用的近红外环保型量子点为CuInS₂、CuInSe₂和CuInSe_xS_2-x(CISeS)。

4.根据权利要求3所述的一种基于制氢和量子方法的水处理设备，其特征在于：所述富氢装置合成近红外环保型胶体CISeS量子点及CISeS/ZnS(Zn-CISeS)核壳结构量子点。

5.根据权利要求4所述的一种基于制氢和量子方法的水处理设备，其特征在于：所述CISeS量子点合成方法为：

利用化学溶液法，在50mL三颈烧瓶中加入并混合1mmol碘化亚铜、1mmol醋酸铟，5mL十二硫醇DDT和1mL油胺OLA。随后将三颈烧瓶加热到90摄氏度并抽真空除气30分钟。升温至140摄氏度并保持15分钟，等待前驱体完全溶解。同一时间开始制备浓度为2M的Se源前驱体：即在氮气氛围下混合2mmol的Se粉，1.5mLOLA和0.5mLDDT。将三颈烧瓶升温至210摄氏度并逐滴加入配置好的Se源，将温度控制在210摄氏度并保持10分钟以进行量子点成核，随后将三颈烧瓶很快地加热到235摄氏度并保持20分钟，然后用冷水将反应淬灭停止。向合成好的量子点中加入乙醇并离心纯化，最后重溶解在甲苯溶剂并储存在-10摄氏度冰箱中备用。

6.根据权利要求4所述的一种基于制氢和量子方法的水处理设备，其特征在于：所述Zn(Cd)-CISeS核壳结构量子点合成的方法为利用阳离子置换法。预先制备好浓度为0.2M的油酸锌(镉)(Zn，Cd-Oleate)溶液，即将1mmol醋酸锌/氧化镉溶解在1mL油酸和4mLODE中，随后加入到50mL三颈烧瓶，加热三颈烧瓶到特定反应温度，注入4mL0.2M的Zn-Oleate溶液并保持反应10分钟，制备Cd-CISeS核壳结构量子点方法为：取5mLCISeS量子点原液纯化并溶于5MlODE，随后加入到50mL三颈烧瓶中，加热三颈烧瓶到65摄氏度，注入4mL0.2M的Cd-Oleate溶液并保持反应5分钟，反应时间到了后用冷水淬灭停止反应。向合成好的核壳结构量子点中加入乙醇并离心纯化，最后重溶解在甲苯溶剂并储存在-10摄氏度冰箱中备用。

7.根据权利要求4所述的一种基于制氢和量子方法的水处理设备，其特征在于：还包括二氧化钛介孔膜制备，将FTO导电玻璃分别放置在丙酮，乙醇和去离子水中超声15分钟并用氮气枪吹干。随后通过设定旋涂仪，在转速为6000rpm，时间为30秒的参数下，使用Ti-Nanoxide BL/SC溶液，在清洁的FTO上涂上一层致密的二氧化钛阻挡层。将旋涂后的样品放置在马费炉饼加热到500摄氏度保持30分钟，随后自然冷却到室温，之后在TiO2 BL/FTO样品表面通过胶带刮涂法Tape-casting刮涂上二氧化钛介孔膜：先使用二氧化钛浆料18NR-T刮涂一层二氧化钛透明层，等待12分钟使浆料完全舒展，然后将样品放置在120摄氏度热盘上保持6分钟以干燥样品，随后再在这一二氧化钛透明层上再次利用胶带刮涂法刮涂上二氧化钛散射层浆料18NR-AO并重复舒展和干燥过程，最后，将刮涂好的样品放在马费炉中并加热到500摄氏度保持30分钟，然后自然冷却到室温得到二氧化钛介孔膜。