專利名稱:同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極及制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏技術(shù)方法領(lǐng)域,具體涉及一種用 于降解園藝產(chǎn)品貯藏保鮮庫體空氣中低濃度乙烯同時(shí)殺滅霉菌的半 導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
保鮮庫中環(huán)境因子的變化極大地影響著采收后園藝產(chǎn)品生理狀 況。園藝產(chǎn)品之所以保鮮期不長,易腐爛變質(zhì),主要有二個(gè)原因 一是在密閉的保鮮環(huán)境中,從釆收后園藝產(chǎn)品本身釋放和其它來源 的乙烯能增加呼吸強(qiáng)度,增加代謝酶的活性,加速膜透性升高和細(xì) 胞的區(qū)隔化損失,從而促進(jìn)了果實(shí)的軟化、蔬菜的褪綠、切花的衰 老,縮短了園藝作物采后壽命;二是微生物侵染作用。霉菌是果蔬 貯藏中最常見的微生物,保鮮庫長年環(huán)境陰暗,庫內(nèi)濕度大,有利 于霉菌等真菌的生長繁殖。沉積在庫中腐殖質(zhì)表面霉菌的粒子,因 風(fēng)吹震動(dòng)產(chǎn)生霉菌氣溶膠,在保鮮庫內(nèi)懸浮一沉積一再懸浮一再沉 積,加重了產(chǎn)品各種病害的發(fā)生,影響產(chǎn)品保鮮時(shí)間和衛(wèi)生質(zhì)量。 密閉的冷藏環(huán)境中微量乙烯氣體、霉菌氣溶膠的存在,對(duì)園藝產(chǎn)品 的保鮮期影響極大,因而在保鮮貯運(yùn)過程中要盡量去除環(huán)境中的乙 烯及殺滅霉菌。
目前脫除貯運(yùn)環(huán)境中乙烯主要有物理型吸附法、高錳酸鉀脫除 法、臭氧處理法、減壓處理乙烯脫除法、催化脫除乙烯法等。但這些方法都難以達(dá)到完美程度,如物理型吸附法物質(zhì)吸收能力有限,
容易發(fā)生解吸作用,清除乙烯的效果有限;高錳酸鉀脫除法保鮮作 用不持久,需要經(jīng)常更換小包裝,而且容易造成污染;臭氧處理法 能夠殺死病菌孢子和氧化乙烯的濃度同樣對(duì)人體會(huì)造成傷害;用于 氣調(diào)庫的催化脫除乙烯法,通過加熱催化劑及閉路循環(huán)系統(tǒng)完成脫 除乙烯的過程,成本比較高,對(duì)制冷功率要求較髙。實(shí)際貯藏吋常 用高錳酸鉀、漂白粉、過氧乙酸、新潔爾滅、乳酸等化學(xué)藥劑,通 過熏蒸或噴霧手段對(duì)冷庫進(jìn)行消毒,消毒效果較好,但存在化學(xué)物 質(zhì)殘留的問題,同時(shí)庫房消毒后長吋間難以排除刺激性氣體,貯戶 不得不進(jìn)行連續(xù)排風(fēng),而這又將庫外的—些病菌重新帶入庫內(nèi),造 成消毒不徹底。
近年來,以Ti02為代表的半導(dǎo)體氧化物的光催化技術(shù)以其獨(dú)特 性能而倍受關(guān)注。當(dāng)用能量等于或大于二舉化鈦禁帶寬度的光照射 時(shí),半導(dǎo)體二氧化鈦價(jià)帶上的電子可被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶,同吋在價(jià) 帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴,在二氧化鈦體系中生成帶負(fù)電的電子(e—)和 帶正電的空穴(h+),形成空穴一電子對(duì)。光生空穴能夠同吸附在 Ti02粒子表面的Off或H20發(fā)生作用生成.OH。 ,OH是一種活性更 高的氧化物種,具有402.8\11/11101反應(yīng)能,髙于有機(jī)物的化學(xué)鍵能, 能夠無選擇地氧化多種有機(jī)物并使之礦化。光生電子也能夠與表面 吸附的02發(fā)生作用生成HOr和(V等活性氧類,這些活性氧自由基 也能參與氧化還原反應(yīng)。由于該技術(shù)方法可在常壓下進(jìn)行,能耗低, 加上Ti02無毒、廉價(jià)易得、耐光腐蝕與化學(xué)腐蝕,能把有機(jī)物礦化分解為水、無毒害的無機(jī)酸和二氧化碳。因此,在徹底去除保鮮庫 內(nèi)環(huán)境屮的乙烯及殺滅霉菌有良好的應(yīng)用前景。
然而,目前利用半導(dǎo)體Ti02光催化技術(shù)去除空氣中有機(jī)氣體或 殺菌還存在一些技術(shù)難題,大大限制了該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和工業(yè)應(yīng)用, 其中主耍的技術(shù)難題為Ti02受光照射后產(chǎn)生的電子一空穴對(duì)復(fù)合 概率較大,因而失去活性,光催化反應(yīng)速率不快;在以納米級(jí)Ti02 粉末為光催化劑的體系中,如何固定Ti02粉末的技術(shù)問題也需要解 決;同吋,半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極的體系具體材料的選擇對(duì)實(shí)現(xiàn) 同吋降解乙烯與殺菌具有決定性作用。
目前尚未見相關(guān)技術(shù)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是克服利用半導(dǎo)體Ti02光催化降解空氣中有 機(jī)物或殺菌的技術(shù)中存在的問題,提供一種能用于園藝產(chǎn)品保鮮庫 的具有同吋降解乙烯與殺菌性能的半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供所述半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極的制 備方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來予以實(shí)現(xiàn) 提供一種同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極,包 括納米TiOrAg/ACF體系和納米Ti(VACF體系;兩體系分別設(shè)置
有陰極和陽極,兩體系的陰、陽電極對(duì)應(yīng)并聯(lián)成為復(fù)合電極陰、陽 兩端口。
本發(fā)明同時(shí)提供了所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極的制備方法,包括以下步驟
(1) 將載銀納米的Ti02材料固定于活性炭纖維上,制備兩塊 納米Ti02-Ag/ACF復(fù)合材料;
(2) 將納米級(jí)Ti02固定于活性炭纖維上,制備兩塊納米 Ti(VACF復(fù)合材料;
(3) 將高聚物固體電解質(zhì)放于(1)兩塊納米Ti02-Ag/ACF復(fù) 合材料之間,用導(dǎo)電粘膠固定,組成納米Ti02-Ag/ACF體系的陰、 陽兩光電極,在陰、陽兩光電極分別引線;將高聚物固體電解質(zhì)放 于(2)兩光電極之間,用導(dǎo)電粘膠固定,組成納米TiOz/ACF體系 的陰、陽兩光電極,在陰、陽兩光電極分別引線;
(4) 將納米Ti02-Ag/ACF體系和納米Ti(VACF體系以一定距 離固定,兩體系的陰、陽電極對(duì)應(yīng)并聯(lián),形成有陰、陽端口的半導(dǎo) 體光電催化復(fù)合電極,兩體系的陰、陽電極設(shè)置光源照射。
步驟(1)包括以下歩驟
(a) 在配藥容器中,加入水和23nm級(jí)的Ti02,使二氧化鈦含 量為每升溶液25mg,先用磁力攪拌機(jī)以30 80轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?,攪拌時(shí) 間為120min;然后加入AgN03及氨水,使Ag/Ti02質(zhì)量比為1%, 溶液pH值為9,用超聲波以頻率24KHz,功率900W均質(zhì)50min; 再加入葡萄糖,加入量為0.1g/L,在水浴鍋中45'C下恒溫反應(yīng)90min。
(b) 用丙酮清洗處理活性炭纖維氈,在(a)溶液中浸漬30s, 再以250mm/min提拉;
(c) 活性炭纖維氈提拉后用IO(TC遠(yuǎn)紅外干燥1.5h;(d)活性炭纖維氈干燥后在250'C煅燒45min。 歩驟(2)包括以下歩驟
(a) 在配藥容器中,加入水和23nm級(jí)的Ti02,使二氧化鈦含 量為每升溶液25mg,先用磁力攪拌機(jī)以30 80轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?,攪拌時(shí) 間為120min;然后加入HN03,使溶液pH值為3,用超聲波以頻率 24KHz,功率900W均質(zhì)130min;
(b) 用丙酮清洗處理活性炭纖維氈,在(a)溶液中浸漬30s, 再以250mm/min提拉;
(c) 活性炭纖維氈提拉后用IOO'C遠(yuǎn)紅外干燥1.5h;
(d) 活性炭纖維氈干燥后在250'C煅燒45min。
歩驟(3)所述高聚物固體電解質(zhì)為全氣硫酸離子交換膜。 所述全氟硫酸離子交換膜厚度為180 200um,質(zhì)子傳導(dǎo)率為 0.05 0.20 s/cm。
歩驟(3)所述導(dǎo)電粘膠厚度為76mn,接觸電阻少于1.50。 步驟(4)所述兩體系之間距離優(yōu)選為7 8mm。光源為3條2W 冷陰極能發(fā)射波長為254nm的燈管。納米Ti02-Ag/ACF體系陰、陽 兩光電極、納米Ti02/ACF體系陰、陽兩光電極并聯(lián),形成復(fù)合電 極的陰、陽端口。
所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極應(yīng)用于保 鮮環(huán)境的同時(shí)降解乙烯和殺霉菌,應(yīng)用過程中對(duì)復(fù)合電極陰、陽兩 端口接入外加恒電壓,外加恒電壓優(yōu)選為75V。使乙烯光催化降解 的表觀一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)提升30%,殺青霉菌的一級(jí)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)提升24%。
木發(fā)明是將載銀納米Ti02材料、納米Ti02材料固定在具有比表 面積大、微孔含量豐富、導(dǎo)電性好、對(duì)低濃度的吸附質(zhì)有良好的吸 附性的活性炭纖維(ACF)上,同吋將兩塊納米Ti02-Ag/ACF復(fù)合 材料分別作為工作電極和對(duì)電極,形成納米Ti02-Ag/ACF體系;將 兩塊納米Ti(VACF復(fù)合材料分別作為工作電極和對(duì)電極,形成納米 Ti02/ACF體系。兩體系的工作電極和對(duì)電極并聯(lián),組成復(fù)合光電極 陰、陽端口。再采用外加恒電位接入陰、陽端口的方法迫使光致電 子向?qū)﹄姌O方向移動(dòng),因而與光致空穴發(fā)生分離。其目的一方面解 決電子一空穴對(duì)復(fù)合概率較大問題,另''個(gè)方面解決納米Ti02粉末 的固定問題。
本發(fā)明關(guān)鍵特征是采用浸潰提拉法將載銀納米的Ti02溶膠、 納米Ti02溶膠轉(zhuǎn)移到導(dǎo)電的活性炭纖維載體上,烘干、鍛燒成納米 Ti02-Ag/ACF復(fù)合材料和納米Ti(VACF復(fù)合材料,不同復(fù)合材料的 兩塊通過髙聚物固體電解質(zhì)和導(dǎo)電粘膠連接構(gòu)成陰極和陽極(對(duì)電 極和工作電極),形成納米Ti02-Ag/ACI^體系和Ti02/ACF體系。 兩體系的陰極和陽極并聯(lián),組成復(fù)合光電極陰、陽端口。使用時(shí)采 用外加恒電位接入復(fù)合光電極陰、陽端口,通過恒電位的作用,抑 制Ti()2光生帶正電的空穴(h+)與光激發(fā)帶負(fù)電的電子(e')復(fù)合, 有效地提高光催化降解乙烯、殺青霉菌反應(yīng)速率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有陰、陽兩光電極制備工藝簡單、 采用材料環(huán)境友好無毒、反應(yīng)體系結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)速度快、能耗低的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),將超聲處理技術(shù)引入到納米Ti02/ACF體系及納米 Ti02-Ag/ACF體系的陰、陽兩光電極的復(fù)合材料制各,利用超聲處 理的空化效應(yīng),使光電極催化活性提高。
圖1納米Ti02-Ag/ACF及納米Ti(VACF復(fù)合材料制備工藝流程 示意圖
圖2木發(fā)明半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極同時(shí)降解乙烯與殺霉菌反 應(yīng)單元示意圖
圖3木發(fā)明半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極同吋降解乙烯與殺霉菌反 應(yīng)單元示意圖俯視圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)-'歩詳細(xì)的說明。 實(shí)施例1載銀納米Ti(VACF (納米TiOrAg/ACF)體系及納米 TiCVACF (納米Ti02/ACF)體系制備 具體表述如下 (1)納米Ti02-Ag/ACF體系制備
1. 1將載銀納米級(jí)Ti02固定于活性炭纖維上,制備兩塊納米 TiOrAg/ACF復(fù)合材料。
制備過程如附圖1所示。
氣相法制備的納米二氧化鈦Ti02,其比表面積50±15m2/g; 原生粒子粒徑23nm,如德國Degussa公司P25產(chǎn)品?;钚蕴祭w維, 比表面積為1150 1250m2/g;單絲直徑為15 20um,如南通蘇通碳纖維有限公司型號(hào)-STF1300產(chǎn)品。
在配藥容器中,加入水、二氧化鈦粉末,使二氧化鈦含量為每 升溶液25mg,使二氧化鈦含量為每升溶液25mg,先用磁力攪拌機(jī) 以30 80轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?,攪拌吋間為120min;然后加入AgN03及氨水, 使Ag/Ti()2質(zhì)量比為1%,溶液pH值為9,用超聲波以頻率24KHz, 功率900W均質(zhì)50min;再加入葡萄糖,加入量為0.1g/L,在水浴鍋 屮45'C下恒溫反應(yīng)90min。
將超聲處現(xiàn)技術(shù)引入到納米Ti02/ACF體系及納米 Ti02-Ag/ACF體系的陰、陽兩光電極的復(fù)合材料制備,利用超聲處 理的空化效應(yīng),使光電極催化活性提高。經(jīng)過對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明 對(duì)殺青霉菌的--級(jí)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)經(jīng)超聲處理的Ti02-Ag/ACF與未 經(jīng)超聲處理的提高了 11.2%;而對(duì)降解乙烯的表觀一級(jí)反應(yīng)速率常 數(shù)經(jīng)超聲處理的Ti02/ACF與未經(jīng)超聲處理的提高1.13%左右。
尺寸為40mmx40mmx2mm的活性炭纖維用丙酮清洗處理后,在 上述溶液中浸漬30s,再以250mm/min提拉;提拉后用100'C遠(yuǎn)紅 外干燥1.5h,干燥后在250'C煅燒45min,得Ti02-Ag/ACF復(fù)合材 料。
1. 2將髙聚物固體電解質(zhì)放于(1. 1)兩塊復(fù)合材料之間,用 導(dǎo)電粘膠固定,在兩塊復(fù)合材料分別引線,組成具有陰、陽兩電極 的納米Ti02-Ag/ACF體系。
髙聚物固體電解質(zhì)選用全氟硫酸離子交換膜,其厚度180
200um;質(zhì)子傳導(dǎo)率0.05 0.20 s/cm,如美國杜幫(Dupont)公司的Nifionll7系列膜。導(dǎo)電粘膠,厚度76um,接觸電阻少于1.50,如 美國3M公司的三維導(dǎo)電粘膠帶,型號(hào)為3M XYZ"AxisElectrically Conductive Tape 9713 。
將髙聚物固體電解質(zhì)放在上述所制備的兩塊HOrAg/ACF復(fù)合 材料之間,并用導(dǎo)電粘膠固定,組成納米TiOrAg/ACF陰、陽兩光 電極,在陰、陽兩光電極分別引線。 (2)納米TlQz /ACF體系制各
2. 1將納米級(jí)T102固定于活性炭纖維上,制備兩塊納米Ti02 /ACF復(fù)合材料。
制備過程如附圖1所示。
所采用納米二氧化鈦Ti02、活性碳纖維的型號(hào)特性與(1. 1) 所述相同。
在配藥容器中,加入水、二氧化鈦粉末,使二氧化鈦含量為每 升溶液25mg,先磁力推拌機(jī)以30 抑轉(zhuǎn)/分推拌,撥拌時(shí)間為 12Qmin;再加入濃HNO3調(diào)節(jié)溶液pH值為3,用超聲波以頻率 24KHz,功率900W均質(zhì)13Qmin,
尺寸為40mmx4Qmmx2nim的活性炭纖維用丙酮淸洗處理后,在 上述溶液中沒漬30s,再以2S0mm/邁in提拉;提拉后用1001C遠(yuǎn)紅 外干燥l,5h,干燥后在250C 45min,得兩塊納米Ti(J2/ACT復(fù) 合材料。
2. 2將商聚物固體電解質(zhì)放于(2. 1)兩光電極之間,用導(dǎo)電 粘膠固定,在兩塊復(fù)合材料分別引線,組成具有陰、陽兩電極的納米Ti()2/ACF體系。
高聚物固體電解質(zhì)、導(dǎo)電粘膠帶的型號(hào)特點(diǎn)與(1. 2)所述相同。
將高聚物固體電解質(zhì)放在上述所制備的兩塊納米TiOVACF半 導(dǎo)體催化材料之間,并用導(dǎo)電粘膠固定,組成納米Ti02/ACF陰、陽 兩光電極,在陰、陽兩光電極分別引線。
實(shí)施例2 半導(dǎo)體光電同時(shí)降解乙烯殺青霉菌反應(yīng)單元及運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 將納米Ti02-Ag/ACF體系陰、陽兩光電極、納米Ti02/ACF體 系陰、陽兩光電極并聯(lián),形成復(fù)合電極的陰、陽端口,兩體系之間 距離為7 8mm。如附圖2所示,光源為3條2W冷陰極能發(fā)射波長 為254nm的燈管,光波照射在納米Ti02-Ag/ACF體系的陰、陽兩光 電極和納米Ti02/ACF體系的陰、陽兩光電極上,燈管與體系距離 為2.5 3111111。直流穩(wěn)壓電源,輸出0 150v;直流電壓及0 2A直 流電流,如中國華泰公司的WYK-K1002。直流風(fēng)扇,尺寸 50mmx50mmxl0mm,風(fēng)壓為250 270Pa,風(fēng)量為0.28 mm3/min。 將復(fù)合電極的陰、陽端口引線,通過開關(guān)與直流穩(wěn)壓電源的正 極和負(fù)極連接。燈管、直流風(fēng)扇通過開關(guān)與燈管電源、直流電源連 接。
把半導(dǎo)體光電同時(shí)降解乙烯殺青霉菌反應(yīng)單元安裝在10L容器 中,并放置在溫度2 4。C,相對(duì)濕度為87%左右的環(huán)境里,當(dāng)容器 里外的溫、濕度一致吋,密封容器并注入濃度為40ul/L低濃度乙烯 及青霉菌的初始菌落數(shù)為1.2X102cfo/mL。復(fù)合電極的陰、陽端口引線接入75V電壓,并打開光源進(jìn)行降解乙烯及殺霉菌反應(yīng)。這樣, 半導(dǎo)體光電降解乙熵的表觀一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)從不加電壓的 3.48x10-5 (s-1)上升到4.52xl0國5 (s國1),提升幅度為30%。半導(dǎo)體 光電殺青霉菌的一級(jí)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)也從不加電壓的0.96xl(T2 (miiT1)上升到1.19xl(T2 (min"),提升幅度為24%。
權(quán)利要求
1. 一種同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極,其特征在于包括納米TiO2-Ag/ACF體系和納米TiO2/ACF體系;兩體系分別設(shè)置有陰極和陽極,兩體系的陰、陽電極對(duì)應(yīng)并聯(lián)成為復(fù)合電極陰、陽兩端口。
2、 一種權(quán)利要求1所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化 復(fù)合電極的制備方法,其特征在于包括以下步驟(1) 將載銀納米的Ti02材料固定于活性炭纖維上,制備兩塊 納米TiOrAg/ACF復(fù)合材料;(2) 將納米級(jí)Ti02固定于活性炭纖維上,制備兩塊納米 TKVACF復(fù)合材料;(3) 將高聚物固體電解質(zhì)放于(1)兩塊納米TiOrAg/ACF復(fù) 合材料之間,用導(dǎo)電粘膠固定,組成納米Ti02-Ag/ACF體系的陰、 陽兩光電極,在陰、陽兩光電極分別引線;將高聚物固體電解質(zhì)放 于(2)兩光電極之間,用導(dǎo)電粘膠固定,組成納米TiOz/ACF體系 的陰、陽兩光電極,在陰、陽兩光電極分別引線;(4) 將納米Ti02-Ag/ACF體系和納米Ti(VACF體系以一定距 離固定,兩體系的陰、陽電極對(duì)應(yīng)并聯(lián),形成有陰、陽端口的半導(dǎo) 體光電催化復(fù)合電極,兩體系的陰、陽電極設(shè)置光源照射。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化 復(fù)合電極的制備方法,其特征在于步驟(1)包括以下步驟(a)在配藥容器中,加入水和23nm級(jí)的TiQ2,使二氧化鈦含量為每升溶液25mg,先用磁力攪拌機(jī)以30 80轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?,攪拌時(shí) 間為120min;然后加入AgN03及氨水,使Ag/Ti02質(zhì)量比為1%, 溶液pH值為9,用超聲波以頻率24KHz,功率900W均質(zhì)50min; 再加入葡萄糖,加入量為0.1g/L,在水浴鍋中45'C下恒溫反應(yīng)90min。(b) 用丙酮清洗處理活性炭纖維氈,在(a)溶液中浸漬30s, 再以250mm/min的速度提拉;(c) 活性炭纖維氈提拉后用IOO'C遠(yuǎn)紅外干燥1.5h;(d) 活性炭纖維氈干燥后在250'C煅燒45min。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化 復(fù)合電極的制備方法,其特征在于歩驟(2)包括以下步驟(a) 在配藥容器中,加入水和23nm級(jí)的Ti02,使二氧化鈦含 量為每升溶液25mg,先用磁力攪拌機(jī)以30 80轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢瑁瑪嚢钑r(shí) 間為120min;然后加入HN03,使溶液pH值為3,用超聲波以頻率 24KHz,功率900W均質(zhì)130min;(b) 用丙酮清洗處理活性炭纖維氈,在(a)溶液中浸漬30s, 再以250mm/min的速度提拉;(c) 活性炭纖維氈提拉后用IOO'C遠(yuǎn)紅外干燥1.5h;(d) 活性炭纖維氈干燥后在250C煅燒45min。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化 復(fù)合電極的制備方法,其特征在于步驟(3)所述高聚物固體電解質(zhì) 為全氟硫酸離子交換膜。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極的制備方法,其特征在于所述全氟硫酸離子交換膜厚度為180 200um,質(zhì)子傳導(dǎo)率為0.05 0.20 s/cm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化 復(fù)合電極的制備方法,其特征在于步驟(3)所述導(dǎo)電粘膠厚度為 76um,接觸電阻少于1.50。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化 復(fù)合電極的制備方法,其特征在于步驟(4)所述兩體系之間距離為 7 8mm<>
9、 一種權(quán)利要求1所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化 復(fù)合電極的應(yīng)用,其特征在于應(yīng)用于保鮮環(huán)境的同時(shí)降解乙烯和殺 霉菌,應(yīng)用過程中對(duì)復(fù)合電極陰、陽兩端口接入外加恒電壓。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催 化復(fù)合電極的應(yīng)用,其特征在于外加恒電壓為75V。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同時(shí)降解乙烯與殺菌的半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極,包括納米TiO<sub>2</sub>-Ag/ACF體系和納米TiO<sub>2</sub>/ACF體系,兩體系分別設(shè)有陰極和陽極,兩體系的陰、陽電極對(duì)應(yīng)并聯(lián)成為復(fù)合電極陰、陽兩端口。本發(fā)明同時(shí)公開了所述半導(dǎo)體光電催化復(fù)合電極的制備方法。本發(fā)明具有制備工藝簡單、采用材料環(huán)境友好無毒、反應(yīng)體系結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)速度快、能耗低的優(yōu)點(diǎn),能有效解決半導(dǎo)體催化材料電子—空穴對(duì)復(fù)合概率較大和納米TiO<sub>2</sub>粉末固定的技術(shù)難題,在降解保鮮環(huán)境乙烯的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)殺菌的效果。
文檔編號(hào)A23B7/00GK101278686SQ200810027578
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者凡明朗, 葉盛英, 宋賢良, 羅樹燦 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)