專利名稱：具有自凈化水功能的游泳池的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于建筑領域，特別涉及具有自凈化水功能的游泳池。
公共游泳池里的水通常很長時間才能換一次，因此會有大量的細菌、病毒在水中繁衍；再就是許多人在一個相對死水里游泳，人體的汗液也會進入到游泳池中，也會給游泳池帶來許多病菌，其中含有大量的尿酸、尿素，能夠使水質嚴重惡化。為了保持良好的水質，延長水的實用時間，人們不得不在水里加入大量的漂白粉、硫酸銅進行游泳池水的殺菌消毒。但是，漂白粉不但氣味難聞，而且對人體的皮膚有不良的副作用，與硫酸銅一樣對游泳者的眼睛有強烈的刺激作用。另一方面，世界上面臨著水資源嚴重缺乏，如果經常更換游泳池的水，也是對水資源的浪費。
當外在能量如光能大于或等于半導體氧化物納米粒子帶隙的能級時，價帶電子則可以被激發到導帶上去。導帶上形成帶負電荷的電子(e-)，而價帶則失去電子而形成帶正電荷的空穴(h+)。如果納米顆粒表面有合適的分子存在，如空氣中的氧分子O2和水分子(H2O)可以得到導帶電子，水分子可以被空穴氧化失去電子)，半導體界面就可以和與其接觸的物質如氧和水分子發生一系列得失電子的氧化還原反應。氧原子得到導帶電子成為負氧離子，參與下一步的分解有機物的反應，而空穴則從水分子中奪回電子將水分子分解為氫氧自由基(OH·)和氫離子(H+)。氫氧自由基(OH·)是一種氧化能力極強的自由基，它能夠進行復雜的氧化反應，最終將周圍接觸的有機物分解。同時，空穴也能直接從與其接觸的有機物中奪取電子將其分解。具有強氧化能力的空穴-電子對幾乎能分解所有的有機物包括細菌、病毒。整個過程在光照下連續不斷循環進行，最終導致與半導體表面接觸的有機物全部分解為二氧化碳和水以及無機離子，這就是二氧化鈦這類半導體光催化分解污染物的基本原理。
在中國專利號為96251030的專利中報道了應用上述光催化原理建立的光催化水質處理器，同樣，在專利申請號為98113492的專利申請中應用該原理形成了工業廢水處理新技術。另外，在申請號為98115808的專利申請中公開了一種多孔性、大比表面固體超強酸光催化劑，即以半導體氧化物TiO2或含TiO2的二元復合氧化物(如TiO2-SiO2、TiO2-ZrO2、TiO2-Al2O3)制成。該催化劑對有機物具有很強TiO2-SiO2、TiO2-ZrO2、TiO2-Al2O3)制成。該催化劑對有機物具有很強的光催化氧化分解性能，并具有強力殺菌性能。可應用于飲用水的凈化、工業廢氣及污水處理。
本實用新型的目的在于克服在對游泳池水進行消毒處理時，漂白粉、硫酸銅容易產生對人有刺激性氣味及對人體皮膚有不良的副作用，同時避免水資源的浪費，提供一種具有自凈化水功能的游泳池。
本實用新型的技術方案是這樣實現的游泳池包括用建筑構件修建的池壁、池底，其特征在于在池壁1和池地2的建筑構件表面擔載有半導體納米氧化物粒子和重金屬粒子光催化劑材料。
所述的游泳池里可進一步安裝有紫外光源，如紫外燈6。
所述的半導體納米氧化物粒子包括TiO2、Fe2O3、ZnO、MoO3、SiO2、AI2O3及其它們的任意復合物等。
所述的重金屬粒子包括Au、Ag、Cu及其它們的任意復合物等。
所述的建筑構件包括水泥板、石材、瓷磚、玻璃、塑料等。
本實用新型可應用自然光源，如太陽光、熒光作為激發光源；在實施本實用新型時，也可直接將半導體納米氧化物粒子，和重金屬粒子光催化劑材料擔載在完工后的游泳池的池壁和池底的建筑構件表面上。
本實用新型利用光催化劑安全、無毒、無任何副作用的特點，把半導體納米氧化物粒子及重金屬粒子的光催化劑擔載在修建游泳池的建筑構件表面，再用特定的人造光源或自然光源對游泳池進行照射，激發半導體納米氧化物粒子形成孔穴-電子對，對水進行殺菌、消毒、清除水中有機物，在減少對游泳池換水次數，達到節約用水的同時，能夠完全對游泳池水進行殺菌、消毒，可以減少甚至取締目前對游泳池水殺菌、消毒所用的漂白粉和硫酸銅。
以下結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的描述。
附
圖1.本實用新型的游泳池及水強化處理池的示意圖；A.游泳池 B.水強化處理池圖中標號1.池壁 2.池底3.抽水管道4.水強化處理池5.光催化劑材料構件 6.紫外燈 7.回水管道實施例.
本實用新型可以通過兩種途徑實現光催化殺菌、消毒、清除水中有機物的目的。其一，用表面擔載有半導體納米氧化物粒子TiO2、SiO2和AI2O3的復合物，及其重金屬Cu粒子的光催化劑材料的瓷磚5，修建成如
圖1(A)部所示的游泳池的四周池壁1和池底2，應用太陽光作為激發光源，激發半導體納米氧化物粒子形成孔穴-電子對，對水中的細菌、病毒和有機物進行消毒和清除。其二，在游泳池旁邊另建一個水強化處理池，如附
圖1(B)部所示，將游泳池中的水通過抽水管道3抽到水強化處理池中，由于水強化處理池里安裝有大量的含有光催化劑材料的構件5，在強紫外燈6的照射下，激發半導體納米氧化物粒子形成孔穴-電子對，對水進行殺菌、消毒、清除有機物處理，處理后的水，通過回水管道7回到游泳池(A)里。該池可以加大含有光催化劑材料的用量，將游泳池中的水循環到水強化處理池中，應用高強度的紫外線對水進行殺菌、消毒和清除其中的有機物。
權利要求1.一種具有自凈化水功能的游泳池，游泳池包括用建筑構件修建的池壁、池底，其特征在于在池壁(1)和池底(2)的建筑構件表面擔載有半導體納米氧化物粒子和重金屬粒子光催化劑材料。
2.如權利要求1所述的具有自凈化水功能的游泳池，其特征在于所述的游泳池里進一步安裝有紫外光源。
3.如權利要求1所述的具有自凈化水功能的游泳池，其特征在于所述的半導體納米氧化物粒子是TiO2、Fe2O3、ZnO、MoO3、SiO2、AI2O3及其它們的任意復合物。
4.如權利要求1所述的具有自凈化水功能的游泳池，其特征在于所述的重金屬粒子是Au、Ag、Cu及其它們的任意復合物。
5.如權利要求1所述的具有自凈化水功能的游泳池，其特征在于所述的建筑構件是水泥板、石材、瓷磚、玻璃、塑料。
專利摘要本實用新型屬于建筑領域，特別涉及具有自凈化水功能的游泳池。在池壁1和池底2的建筑構件表面擔載有半導體納米氧化物粒子和重金屬粒子光催化劑材料。通過人造光源或自然光源對游泳池進行照射，激發半導體納米氧化物粒子形成孔穴－電子對，對水進行殺菌、消毒、清除水中有機物，在減少對游泳池換水次數，達到節約用水的同時，能夠完全對游泳池水進行殺菌、消毒，可以減少甚至取締目前對游泳池水殺菌、消毒所用的漂白粉和硫酸銅。
文檔編號E04H4/00GK2526392SQ0120056
公開日2002年12月18日 申請日期2001年1月12日 優先權日2001年1月12日
發明者管自生, 宋延林, 江雷 申請人:中國科學院化學研究所