科创中国
壳体塑料污染物光催化降解技术的研究
发布时间:
2023-11-03
截止日期:2024-11-03
价格 双方协商
地区： 浙江省 宁波市 市辖区
需求方： 宁波***公司
行业领域
新材料技术
需求背景
复合型水体污染是指多元素或多种化学品即多种污染物对同一介质(水)的同时污染，在自然界中所发生的污染可能是以某一种元素或某一种化学品为主但在多数情况下亦伴随有其他污染物的存在,比如说氮磷等元素导致的河水富营养化；
随着城市化和工业化进程的加快，我国水资源的污染状况日益严重。污水的治理问题已经成为当代环境工作亟待解决的重大问题之一。现有技术中污水处理的方式有对污水分别进行曝气、沉淀以及过滤处理，所用设备结构复杂，造价成本高，且污水处理效率不高；还可以采用向污水中投加药物处理方式，虽然药物投加方式简单易行，成本较为低廉，但是无法对其进行回收，容易造成二次污染，因此本发明提出一种复合型水体污染物高效降解装置以解决现有技术中存在的问题。
需解决的主要技术难题
1.光敏催化材料的稳定性是光催化反应装置面临的首要挑战之一。许多光敏催化材料容易在长时间的光照条件下发生退化，降低反应效率。
2.光催化反应装置的光吸收能力和光电转换效率也是一个关键问题。光敏催化材料的光吸收能力决定了其对光能的利用效率，而光电转换效率则反映了光敏催化材料将光能转化为化学活性的能力。目前，部分光敏催化材料只能吸收紫外光，因此不能充分利用可见光资源。
3.光催化反应装置的工程化和规模化应用也面临一些技术难题。通常情况下，实际应用需要处理大量的水或空气，因此需要设计和构建大规模、高效的光催化反应装置。然而，目前光催化反应装置的制备方法和装置结构还不够成熟和可靠，制备大规模装置的成本较高，并且存在工程化实施的难题。
4.光催化反应装置的光照条件和反应机理的优化，也是一个具有挑战性的任务。光催化反应装置的光照条件包括光源的选择、光照强度、光照时间和波长等。不同的反应物和反应条件对光照条件的要求有所不同，因此需要根据具体反应系统的需求进行优化。
5.光催化反应装置的反应机理也是一个复杂的问题，涉及到光敏催化材料的光生电荷迁移、电子传输和活性物种的生成等过程。
期望实现的主要技术目标
1.通过对光催化剂进行异质结复合、掺杂活性元素等来设计光催化材料，从而提高光催化降解效率。
2.构建异质结可加速电子转移到反应位点，提高光催化降解效率;
3.掺杂活性元素:促进载流子分离和传输，而且可以调节能带结构和光吸收范围，从而调节其光催化降解塑料的活性。
需求解析
解析单位：浙江省宁波市 解析时间：2023-11-06
干宁
宁波大学
教授
综合评价
该研发通过第一连接座和第二连接座配合固定组件，可以方便的将两组本装置拼接在一起，既方便进行运输，也方便进行安装，大大增加了本装置的功能性，同时本装置通过在光催化纤维织物的底部设置多组安装球，使多组安装球呈立体化分布，增加其覆盖面积，同时安装球通过壳体配合中心件、固定座和截留罩，既增加了附着面积，为微生物的生长提供了良好的附着场所，又可以对水体中的气泡进行切割，从而保证对河水中氧气的充分利用，且还可以实现对水体中悬浮物的截留，增加水体的清澈度，再配合光催化纤维织物在紫外线照射下产生的一系列反应，增加河水的含氧率，进而为微生物的生长提供良好的环境基础，进而使微生物可以对水体进行降解反应，同时立体的微生物群落的分布，构成了整个降解面，从而加快了河水中污染的降解速率。
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