[实用新型]一种同步产生氧化型自由基和还原型自由基的反应器

说明书

本申请公开了一种同步产生氧化型自由基和还原型自由基的反应器。所述反应器包含光阳极、光阴极、电源和光源；所述光阳极和光阴极包裹所述光源；所述电源的正极与所述光阳极连接，所述电源的负极与所述光阴极连接。相比于传统的只能产生单一类型自由基的单光电极光电化学水处理反应器，本申请公开的反应器，不但具有更加优异的光能利用效率和更加卓越的催化效能，而且该装置结构简单，制造价格低廉，水处理性能高，稳定性好，可广泛应用于水处理工程技术。

技术领域

本申请涉及但不限于水处理领域，具体地，涉及但不限于一种同步产生氧化型自由基和还原型自由基的柱式双光电极光电化学水处理反应器。

背景技术

工业化进程的加快导致了严重的水污染问题。水中的污染物质对生态环境和人类健康有极其不利的影响，特别是其生物毒性和致癌性。目前主流的水处理技术主要有絮凝法、吸附法、生物法及高级氧化法等。其中，高级氧化法之一的光电化学法具有反应速率快、条件温和、无需添加有毒化学试剂且不产生二次污染等优点，受到大众的青睐。光电化学法是通过利用光阳极受光激发产生氧化型自由基和光阴极受光激发产生还原型自由基，进而通过所产生的氧化型自由基和还原型自由基与水中污染物质之间的一系列氧化还原反应最终实现水中污染物质的有效去除。

实用新型内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请提供了一种反应器，所述反应器包含光阳极、光阴极、电源和光源；所述光阳极和光阴极包裹所述光源；所述电源的正极与所述光阳极连接，所述电源的负极与所述光阴极连接；

在本申请提供的一种实施方式中，所述光阳极产生氧化型自由基；所述光阴极产生还原型自由基；

在本申请提供的一种实施方式中，所述光阳极的材质为TiO₂、WO₃、ZnO、 BiVO₄和C₃N₄中的任意一种或更多种；

在本申请提供的一种实施方式中，所述光阴极的材质为Cu₂O/Pd、CuO/Pd、 CdS/Pd、ZnS/Pd和Ce₂O₃/Pd中的任意一种或更多种。

在本申请提供的一种实施方式中，所述光源为紫外光源；

在本申请提供的一种实施方式中，所述光源的波长为320nm至400nm；

在本申请提供的一种实施方式中，所述光源的光辐照度为20w/m²至70 w/m²；

在本申请提供的一种实施方式中，所述电源在所述的光阳极和所述的光阴极两端施加的电压为0.8V至1.2V。

在本申请提供的一种实施方式中，所述光阳极为半圆管状；

在本申请提供的一种实施方式中，所述光阴极为半圆管状；

在本申请提供的一种实施方式中，所述光源位于所述光阳极和所述光阴极组成的圆管的中心；所述光阳极和所述光阴极对称地包裹所述光源。

在本申请提供的一种实施方式中，所述光阳极受光激发产生氧化型自由基；所述光阴极受光激发产生还原型自由基；

所述反应器中同步产生氧化型自由基(如羟基自由基)和还原型自由基 (如原子氢)。

在本申请提供的一种实施方式中，所述反应器还含包括进口和出口；

所述进口被配置成，与所述氧化型自由基和还原型自由基反应的待反应物通过所述进口进入所述反应器；

所述出口被配置成，与所述氧化型自由基和还原型自由基反应后的剩余物从所述出口排出所述反应器。