[发明专利]用于使用光氢离子化的高级氧化过程的设备、系统和方法

权利要求书

1.一种光氢离子化单元，包括：

紫外光源，其用于提供具有在100nm到300nm范围内的UV光的宽光谱紫外光，所述紫外光包括在大约185nm处和在大约254nm处的紫外光能量；以及

催化目标结构，其机械地耦合到所述紫外光源并大致围绕所述紫外光源，所述催化目标结构包括表面，所述表面在与紫外光接触之后与在所述表面处的水合物发生反应以形成高级氧化产物，

其中，所述表面涂覆有超亲水光催化涂层。

2.如权利要求1所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构的所述表面用于与由所述紫外光源提供的所述紫外光接触，从而与在该表面处的水合物发生反应以形成高级氧化产物。

3.如权利要求1所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构的所述表面被设计为用于与由所述紫外光源提供的所述紫外光的大致最大的催化表面接触。

4.如权利要求3所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构的所述表面包括脊状和褶皱设计中的至少一个，以大致最大化与由所述紫外光源提供的所述紫外光的催化表面接触。

5.如权利要求1所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构的所述表面被设计用于与由所述紫外光源提供的所述紫外光的接触，以及其中，所述催化目标结构的这样的表面包括与来自所述紫外光源的所述紫外光接触的催化表面区域和允许来自所述紫外光源的紫外光通过的开放区域。

6.如权利要求5所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构包括总表面区域，所述总表面区域包括：

与来自所述紫外光源的紫外光接触的催化表面区域，以及

在所述总表面区域的0％和95％之间的开放区域。

7.如权利要求1所述的光氢离子化单元，还包括：

光纤光学电缆，其具有

定位为接收由所述紫外光源发射的光的第一端，和

提供指示所述光氢离子化单元的操作状态的输出光信号的第二端。

8.如权利要求7所述的光氢离子化单元，还包括：

紫外光滤波部件，用于大致过滤紫外光，同时使人可见的可见光通过，所述光纤光学电缆与所述紫外光滤波部件协同操作以提供所述可见光作为来自所述光纤光学电缆的所述第二端的输出光信号。

9.如权利要求8所述的光氢离子化单元，其中，所述紫外光滤波部件包括如下中的至少一个：

紫外滤波器，和

所述光纤光学电缆中的紫外滤波材料。

10.如权利要求1所述的光氢离子化单元，还包括：

大致包住所述紫外光源的的保护屏障，所述保护屏障对于大致通过的来自所述紫外光源的至少在100nm至300nm的紫外光范围内的紫外光是大致透明的，同时将所包住的紫外光源与外部温度隔绝。

11.如权利要求10所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障包括保护涂层和大致包住所述紫外光源的管中的至少一个。

12.如权利要求11所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障包括碳氟化合物保护屏障涂层。

13.如权利要求11所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障包括石英材料。

14.如权利要求11所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障包括防污外表面，所述防污外表面大致包住所述紫外光源以阻止碎屑和其他污染物接触并粘附到外表面，所述外表面包住所述紫外光源，同时使来自所述紫外光源的至少在100nm到300nm的紫外光范围内的紫外光大致通过。

15.如权利要求11所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障在内部紫外光源204破裂的情况下提供防泄漏屏障。