CN102078634A - 一种光催化空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光催化空气净化装置，包括框架(1)、安装在框架(1)内的紫外灯管(2)，框架(1)具有起空气对流作用的气流通道，其特征在于：所述框架(1)内安装有钛、镍复合光催化网(3)。所述钛、镍复合光催化网(3)包括光催化钛网(30)和光催化镍网(31)。所述钛、镍复合光催化网(3)为具有三维空间结构的复合光催化抗菌泡沫金属网，包括泡沫镍基体和负载在泡沫镍基体表面的TiO₂。所述框架(1)的气流通道进气口设有粉尘过滤网(4)。所述框架(1)的气流通道出口设有条栅(7)或者多孔挡板。所述框架(1)内或框架(1)的后部设有风机(6)。采用该结构的光催化空气净化装置，降解VOC及消毒灭菌效果显著。

Description

一种光催化空气净化装置

技术领域

本发明属于空气净化设备制造技术领域，具体涉及一种光催化空气净化装置。

背景技术

随着经济的迅速发展，各种环境污染尤其是室内装修造成的室内空气污染已经引起了广泛的重视，由于建筑、装饰装修、家具造成的室内环境污染，已成为影响人们健康的一大杀手。特别是随着空调的普及化，室内空间密闭，室内外空气不交换，使得室内的污染物质无法排放，恒温恒湿的舒适条件又为细菌的大量繁殖提供了客观条件，进一步恶化了室内空气状况。现代人特别是城市人一天之中有90％的时间在室内度过，因此，室内空气质量对人体的健康影响就显得十分重要。

目前的室内空气净化的方法有物理吸附、化学吸附、静电除尘、负离子、紫外杀菌以及光催化降解等。化学与物理吸附和静电除尘主要用于去除空气中悬浮的颗粒物，对有机污染物、细菌的去除效果有限。负离子虽然能在一定程度上分解有机物，但容易发生分解不彻底产生有害副产物的问题，且其不具有杀菌的功能，对空气净化效果有限。光催化在杀菌、降解VOC方面的效果较好(VOC：挥发性有机化合物，沸点在50～260度之间的有机化合物，如甲苯，苯，乙酸乙酯等溶剂)，无二次污染的产生，具有环保、经济、稳定性高等特点，应用越来越广，但目前的光催化材料单一，在降解有机物及消毒灭菌等方面还有待于进一步提升。

发明内容

本发明目的在于提供一种降解VOC及消毒灭菌效果显著的光催化空气净化装置。

本发明的目的是这样实现的：一种光催化空气净化装置，包括框架(1)、安装在框架(1)内的紫外灯管(2)，框架(1)具有起空气对流作用的气流通道，其特征在于：所述框架(1)内安装有钛、镍复合光催化网(3)。

所述钛、镍复合光催化网(3)包括光催化钛网(30)和光催化镍网(31)。

所述钛、镍复合光催化网(3)为具有三维空间结构的复合光催化抗菌泡沫金属网，包括泡沫镍基体和负载在泡沫镍基体表面的TiO₂。

所述钛、镍复合光催化网(3)具有一个或一个以上，分布在紫外灯管(2)的四周。

所述钛、镍复合光催化网(3)为平板型或波纹形。

所述框架(1)的气流通道进气口设有粉尘过滤网(4)。

所述框架(1)的气流通道出口设有条栅(7)或者多孔挡板。

所述框架(1)内或框架(1)的后部设有风机(6)。

本发明的积极效果：镍(Ni²⁺)与二氧化钛(TiO₂)在消毒杀菌与降解VOC时的机理不尽相同，Ni²⁺本身是毒性粒子，具有较强的杀菌能力，但光催化镍网对光催化剂的负载率有限，且在处VOC时只有表面上的一层能起光催化作用，因此其对处VOC效果不如杀菌效果好。而用光催化钛网，能够大大增加光催化剂的负载率，与紫外灯的结合对除去室内VOC的效果显著，因此采用钛、镍复合光催化网，既能有效除去VOC，同时也能消毒杀菌的空气净化装置，可以做成独立的空气净化器，也可以作为一个模块安装在中央空调系统中或与家用空调结合。钛、镍复合光催化网也可采用具有三维空间结构的复合光催化抗菌泡沫金属网，即在泡沫镍基体表面负载TiO₂，效果同样显著。

作为本发明的进一步改进，在框架的气流通道进气口设有粉尘过滤网，防止过多的纤维、粉尘附在钛、镍复合光催化网上，降低空气净化能力。

由于钛、镍复合光催化网只能近距离杀菌、降解VOC，在框架内或框架的后部设有风机，可以增加室内空气流动，使室内空气更多地在框架的气流通道中通过并对其进行杀菌、降解处理。

附图说明

图1为光催化空气净化装置立体结构分解图；

图2为光催化钛网立体图；

图3为家用空气净化器结构示意图；

图4为空调系统回风口式空气净化器；

图5为空调系统风机盘管式空气净化器结构示意图；

图6为空调系统风柜式空气净化器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述的光催化空气净化装置的具体实施方式作进一步详细说明。

如图1、2所示，本发明所述的光催化空气净化装置，包括框架1、安装在框架1内的灯座5及紫外灯管2，框架1具有起空气对流作用的气流通道，框架1内安装有钛、镍复合光催化网3，钛、镍复合光催化网3为一个或多个，分布在一根或多根紫外灯管的四周。钛、镍复合光催化网3可以采用由光催化钛网30和光催化镍网31组成的双层结构件，光催化钛网30常用的制造方法是将金属钛用阳极氧化法加光蚀刻技术制成。钛、镍复合光催化网3也可以采用具有三维空间结构的复合光催化抗菌泡沫金属网，包括泡沫镍基体和负载在泡沫镍基体表面的TiO₂，制作工艺为，在泡沫镍基体表面用复合沉积电镀法镀上一层二氧化钛薄膜，镀液组成为NiSO₄·6H₂O 200～300g/L，NiCl₂·6H₂O 20～30g/L，H₃BO₃ 30～50g/L，TiO₂ 10-25g/L，表面活性剂1-10g/L；施镀时控制pH值为3～5，阴极电流密度为20～40mA·cm^-2，温度为40℃，施镀时间1小时，分散条件为添加不同的表面活性剂(阳离子、阴离子和非离子)后超声分散。钛、镍复合光催化网3可以采用平板型或波纹形，图2所示的光催化钛网30为平板型，光催化镍网31为波纹形，当然，两者都可以设计为波纹型或平板型。

在框架1的气流通道进气口安装有粉尘过滤网4，可将空气中的悬浮颗粒物滤除，避免颗粒物吸附在光催化材料上，有利于延长过滤材料的使用寿命，并且还避免了颗粒物对后续处理过程的危害。为了方便维护，最好将框架1的一侧设计为可拆卸的活动板10。另外，也可以在框架1的气流通道出口设置条栅7或者多孔挡板。

实施例一：如图3所示，本实施例为采用光催化空气净化装置制作的家用空气净化器，在框架1的前面板上具有格栅结构的进气口11，进气口11的后部安装有粉尘过滤网4和静电吸附装置8，框架1的内部安装有紫外灯管2，紫外灯管2的前后两侧分别安装有光催化钛网30和光催化镍网31，紫外灯管2的上方安装有风机6，风机6的出风口安装有条栅7或者是多孔挡板。

实施例二：如图4所示，本实施例为采用光催化空气净化装置的空调系统回风口式空气净化器，框架1与空调系统的风道连接，框架1内安装有灯座5、紫外灯管2，顶部安装有三维空间结构的复合光催化抗菌泡沫金属网3，包括泡沫镍基体和涂布在泡沫镍基体表面的TiO2膜。泡沫镍因其独特的三维网状结构，可作为一种优良的光催化剂载体，而负载在其表面的纳米TiO2是迄今为止研究和应用最多的一种光催化剂，在降解废水中有机污染物、去除有害无机气体、抗菌和空气净化方面具有广阔的应用前景。产品特点：具有三维网状结构，空隙率高达95％，通透性好，光催化反应比表面积大，光催化效率高，光催化剂充分“裸露”在泡沫镍表面且结合牢固，不脱落，耐酸碱，抗高温，使用寿命长，应用范围广，几乎能降解所有有机污染物，分解细菌释放的内毒素，彻底杀灭细菌有一定强度和可塑性，易于加工成配套装置所要求形状，清洗和维护方便。

实施例三：如图5所示，本实施例为空调系统风机盘管式空气净化器，在框架1内的顶部安装有灯座5、紫外灯管2，后部安装有钛、镍复合光催化网3。

实施例四：如图6所示，本实施例为空调系统风柜式空气净化器，在一个大的框架内具有多个小的光催化空气净化装置，各光催化空气净化装置均具有框架1、紫外灯管2、钛、镍复合光催化网3、灯座5。

本发明的光催化空气净化装置，可广泛应用于空气净化、水质净化、家用电器、特殊环境过滤等领域，如家庭、餐饮、办公、商场、车辆、医疗等与卫生相关场所，特别是应用在空调、空气净化器、中央空调送风口，自然水体、轻度污染水体的循环净化。

Claims (8)

1.一种光催化空气净化装置，包括框架(1)、安装在框架(1)内的紫外灯管(2)，框架(1)具有起空气对流作用的气流通道，其特征在于：所述框架(1)内安装有钛、镍复合光催化网(3)。

2.根据权利要求1所述的光催化空气净化装置，其特征在于：所述钛、镍复合光催化网(3)包括光催化钛网(30)和光催化镍网(31)。

3.根据权利要求1所述的光催化空气净化装置，其特征在于：所述钛、镍复合光催化网(3)为具有三维空间结构的复合光催化抗菌泡沫金属网，包括泡沫镍基体和负载在泡沫镍基体表面的TiO₂。

4.根据权利要求1所述的光催化空气净化装置，其特征在于：所述钛、镍复合光催化网(3)具有一个或一个以上，分布在紫外灯管(2)的四周。

5.根据权利要求1-4所述的光催化空气净化装置，其特征在于：所述钛、镍复合光催化网(3)为平板型或波纹形。

6.根据权利要求1-4所述的光催化空气净化装置，其特征在于：所述框架(1)的气流通道进气口设有粉尘过滤网(4)。

7.根据权利要求1-4所述的光催化空气净化装置，其特征在于：所述框架(1)的气流通道出口设有条栅(7)或者多孔挡板。

8.根据权利要求1-4所述的光催化空气净化装置，其特征在于：所述框架(1)内或框架(1)的后部设有风机(6)。

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