利索能及
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专利号: 2018100232806
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用太阳能通过光-电-热三场耦合降解有机废水的方法,其特征在于,所述方法采用太阳能电池提供电能,采用太阳能集热装置提供热能,以碳纳米管/二次阳极氧化TiO2纳米管作为工作电极,以铂电极作为对电极,工作电极与所述太阳能电池的正极电导通,对电极与所述太阳能电池的负电极电导通;

降解前,将工作电极和对电极放入有机废水中,利用所述太阳能集热装置加热有机废水,然后在黑暗环境中且不通电的条件下静置;

降解时,利用所述太阳能集热装置继续加热有机废水,利用太阳能电池对废水进行通电,在太阳光照射工作电极的条件下进行电解。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,降解前和降解时,利用所述太阳能集热装置将有机废水加热至60~90℃;和降解时,利用所述太阳能电池提供1.2~1.8V的电压。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳纳米管/二次阳极氧化TiO2纳米管采用如下方法进行制备:(1)以钛片作为阳极,铂片作为阴极,以氟化铵、乙二醇和水组成的混合溶液作为电解液,进行电解;将电解后的钛片在460~500℃下保温40~50min,得到一次阳极氧化TiO2纳米管;

(2)以一次阳极氧化TiO2纳米管作为阳极,铂片作为阴极,以氟化铵、乙二醇和水组成的混合溶液作为电解液,再次进行电解;将电解后的阳极在450~460℃下保温50~60min,得到二次阳极氧化TiO2纳米管;

(3)以熔融碳酸盐作为电解质,二次阳极氧化TiO2纳米管作为阴极,镍电极作为阳极,进行电解,将电解后的阴极依次进行超声波酸洗和干燥,从而获得碳纳米管/二次阳极氧化TiO2纳米管。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾按照(60~65):(20~25):(15~20)质量比组成的混合物。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾按照61:22:17质量比组成的混合物。

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述电解的工艺条件为:电解温度为500~750℃,电流密度为100~150mA,电解时间为10~50s。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述太阳能电池为硅基太阳能电池。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述太阳能集热装置选自平板太阳能集热器、槽式太阳能集热器、真空管太阳能集热器中的任一种。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,降解前,将工作电极和对电极放入有机废水中,利用所述太阳能集热装置将废水温度升温至60~90℃,然后在黑暗环境中且不通电的条件下静置10~20min。

10.根据权利要求1至9任一项所述的方法,其特征在于,所述有机废水为含有十二烷基苯磺酸钠和/或硝基苯的工业污水或生活污水。