專利名稱：光催化凈水用抗菌顆粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光催化凈化飲用水及處理污水的新興技術(shù)，特別是一種光催化凈水用抗菌顆粒。
背景技術(shù)：
光催化凈化飲用水及處理污水是一項(xiàng)新興的技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。光催化凈化劑的應(yīng)用技術(shù)工藝簡單、成本低廉，僅利用自然光即可催化分解細(xì)菌和有害有機(jī)物、去除水中異味，可生產(chǎn)高催化活性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、無二次污染、無刺激性、安全無毒等特點(diǎn)的全新應(yīng)用產(chǎn)品，且能長期有益于生態(tài)自然環(huán)境，是具有開發(fā)前景的綠色環(huán)保催化技術(shù)。但現(xiàn)有技術(shù)中的一般光催化劑存在著易凝聚，對太陽光的利用率不高，尤其在水處理中，由于微粒細(xì)小造成回收困難，而塊體或球體表面的吸附性差，需要較長時(shí)間才能達(dá)到有機(jī)物完全降解。目前市場上有多孔硅膠、陶瓷、玻璃纖維、不銹鋼及活性炭等凈化材料，目前普遍采用的凈化水顆粒為球形，表面積小，在凈水中催化降解的效率不高，綜合治理能力不夠。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷或不足，提供一種比表面積大，活性高，適用范圍廣泛的光催化凈水用抗菌顆粒，采用該抗菌顆粒能夠提高對太陽光的利用率，從而對水中低濃度的污染物進(jìn)行快速的吸附凈化和表面富聚，加快光催化降解反應(yīng)速度，是提高光催化活性的有效途徑之一。
本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為，通過在抗菌顆粒表面延伸出放射狀凸起來改變抗菌顆粒塊體或球體表面的形狀，從而大大增加抗菌顆粒的比表面積，增強(qiáng)吸附性且易于回收。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下光催化凈水用抗菌顆粒，包括核心主體，其特征在于所述核心主體的表面延伸出放射狀凸起。
所述核心主體為塊體。
所述核心主體為球體。
所述放射狀凸起中的凸起為近似半球形或圓錐形。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下由于本實(shí)用新型的光催化凈水用抗菌顆粒，在其核心主體的表面延伸出放射狀凸起，使得抗菌顆粒的比表面積增大，從而有利于對水中低濃度的污染物進(jìn)行快速的吸附凈化和表面富聚，加快光催化降解反應(yīng)速度，是提高光催化活性的有效途徑之一。


圖1為本實(shí)用新型抗菌顆粒與球形抗菌顆粒表面積對比圖，其中系列1為本實(shí)用新型抗菌顆粒表面積，系列2為一般球形抗菌顆粒表面積，英特雅光抗菌顆粒即本實(shí)用新型抗菌顆粒。
圖2為本實(shí)用新型光催化凈水用抗菌顆粒的截面示意圖。
圖3為本實(shí)用新型光催化凈水用抗菌顆粒的另一截面示意圖。
附圖標(biāo)記列示如下1-核心主體，2-近似半球形或圓錐形凸起。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖2通過光催化凈水用抗菌顆粒的截面表示了核心主體1的表面延伸出放射狀凸起的狀況，該凸起為近似圓錐形或半球形凸起2。圖中的核心主體1為球形，但是，也可以為其它形狀，例如塊體。圖3表明了與圖1類似的情況，區(qū)別在于放射狀凸起的凸起長短不一，這也是實(shí)際情況。但是，不管怎么說，抗菌顆粒的比表面積增大是顯然的。下面通過計(jì)算說明。
光催化凈水用抗菌顆粒和普通球形凈水粒相比具有大量的微孔結(jié)構(gòu)及很大的比表面積。本實(shí)用新型光催化凈水用抗菌顆粒表面積及與球形面積的對比見表1。
比表面積計(jì)算公式S＝4пR2-Nп2R2{1-√(1-(r/R)2)}+Nπr√(r2+h2).
4пR2-Nп2R2{1-√(1-(r/R)2)}+N2πr2S4пR2-Nπc2+N2πh2.
π＝3.14159核心主體半徑R＝2-3mm，
凸起部分近似半球形半徑或圓錐形底面半徑r＝1-1.5mm、近似圓錐高h(yuǎn)＝1-1.5mm；凸起個(gè)數(shù)N＝12-15個(gè)。
表1對應(yīng)不同的R、N、r值的抗菌顆粒表面積及與球形面積的對比

由表1中數(shù)據(jù)可見，本實(shí)用新型光催化凈水用抗菌顆粒與一般凈水抗菌顆粒相比，具有比較大的表面積。我們做了幾種典型的本實(shí)用新型抗菌顆粒與一般球形抗菌顆粒表面積的對比，具體數(shù)據(jù)見表2，圖形見圖1，圖中系列1為本實(shí)用新型抗菌顆粒表面積，系列2為一般球形抗菌顆粒表面積。
表2本實(shí)用新型抗菌顆粒與球形抗菌顆粒表面積對比

圖1表示了本實(shí)用新型抗菌顆粒與球形抗菌顆粒表面積對比圖，其中系列1為本實(shí)用新型抗菌顆粒表面積，系列2為一般球形抗菌顆粒表面積，英特雅光抗菌顆粒即本實(shí)用新型抗菌顆粒。
同時(shí)，我們計(jì)算了三種不同半徑的本實(shí)用新型光催化凈水用抗菌顆粒的表面積/體積比，抗菌顆粒的半徑在2-3之間變化時(shí)，表面積/體積比的變化并不是很大，抗菌顆粒的半徑控制在2-3之間，都具有較大的比表面積。具體數(shù)據(jù)見表3。
V4пR3/3+N2πr3/3.
π＝3.14159表3不同半徑的抗菌顆粒的表面積/體積比

比較相同體積或重量的本實(shí)用新型抗菌顆粒和球形抗菌顆粒，主體半徑為2、凸起半徑為1的抗菌顆粒與半徑為3的球形抗菌顆粒對比，主體半徑為2.5、凸起半徑為1的抗菌顆粒與半徑為3.5的球形抗菌顆粒對比，主體半徑為3、凸起半徑為1的抗菌顆粒與半徑為4的球形抗菌顆粒對比，經(jīng)計(jì)算得出，本實(shí)用新型抗菌顆粒的表面積是球形抗菌顆粒表面積的1.5倍左右，具體計(jì)算方法及結(jié)果見表4。
表4相同體積或重量的本實(shí)用新型抗菌顆粒和球形抗菌顆粒表面積比

應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實(shí)施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本實(shí)用新型，但不以任何方式限制本實(shí)用新型。因此，盡管本說明書參照附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.光催化凈水用抗菌顆粒，包括核心主體，其特征在于所述核心主體的表面延伸出放射狀凸起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化凈水用抗菌顆粒，其特征在于所述核心主體為塊體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光催化凈水用抗菌顆粒，其特征在于所述核心主體為球體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的光催化凈水用抗菌顆粒，其特征在于所述放射狀凸起中的凸起為近似半球形或圓錐形。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種比表面積大，活性高，適用范圍廣泛的光催化凈水用抗菌顆粒，包括核心主體，其特征在于所述核心主體的表面延伸出放射狀凸起。采用該抗菌顆粒能夠提高對太陽光的利用率，從而對水中低濃度的污染物進(jìn)行快速的吸附凈化和表面富聚，加快光催化降解反應(yīng)速度，是提高光催化活性的有效途徑之一。
文檔編號C02F1/30GK2866476SQ200620022750
公開日2007年2月7日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者郭玉剛, 李薇 申請人:北京英特雅光高科技有限公司