CN104422019A - 复合多功能室内空气污染治理机 - Google Patents

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Abstract

本发明一种复合多功能室内空气污染治理机,为解决现有技术治理效果差问题,其机体内有联通风机和机体进风口和出风口的风道,在所述风道上由上游至下游依次配置有前置过滤净化模块、光触媒净化模块和向空气中释放有益成份的后置净化模块。前置过滤净化模块包括自风道上游至下游依次配置的粗滤层、复合活性炭过滤层、HEPA过滤层或者粗滤层、复合活性炭过滤层。后置净化模块包含负离子发生器、加湿器、香薰器或香源存储释放器中的一种或者任意多种。光触媒净化模块中的光触媒采用TiO2、ZnO、CdS等多元半导体光催化剂复合技术,将多种不同性质的光催化剂复合在一起,使它们互相补充,互相促进,提高催化活性。具有能滤除空气中颗粒物,分解转化空气中有害气体,向空气中增加有益成份,使得产生的净化空气更加绿色健康、舒适宜人,治理效果优异的优点。

Description

复合多功能室内空气污染治理机
技术领域
本发明涉及一种室内空气污染治理设备,特别是涉及一种复合多功能室内空气污染治理机。
背景技术
人的一生中,至少有80%以上的时间是在室内环境中度过,生活在城市中的老人、婴儿和行动不方便的人则可能有高达95%的时间是在室内生活。室内环境是人们生活、工作和社交的主要场所,因此室内空气质量的优劣与每一个人的健康息息相关。
人类的生存离不开空气。一个人可以7天不进食,5天不饮水,但5分钟不呼吸空气就可能死亡。我们可以选择无污染的水和食物,却难以选择所呼吸的空气。呼吸是我们接触空气污染物的主要途径,所以说室内空气质量对人是非常重要的,但又往往容易被人们忽视。
随着国家实力的增强,人们物质生活水平逐年提高,居住环境迅速向高档化进展,尤其是新、旧房屋入住前的装修,随之而来的是新型装饰材料特别是人造板材的使用、家具的添置与更新、书籍、纺织物、饰物、吸烟、烹调等造成的空气污染,使室内空气中的甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有机挥发物等有害气体大量超标,严重影响着人们的身体健康。有关部门作过室内空气污染的调查,甲醛在装修材料中的潜伏期可长达十几年,如不治理其危害性是相当严重的。
目前,国内外空气净化器产品普遍采用的净化技术主要有:紫外线净化、等离子体净化、过滤净化(HEPA)、静电集尘、吸附净化、臭氧净化、分子络合等方法。
A.紫外线净化技术:紫外线杀菌作用原理与其核酸、蛋白质及酶的作用有关,通过紫外线对微生物的照射,以改变及破坏微生物的组织结构(DNA-核酸),破坏细胞或病毒的核酸结构和功能。导致核酸结构突变,生物体丧失复制、繁殖能力,功能遭受破坏,从而达到消毒、杀菌的目的。紫外线净化杀菌在许多空气净化器中都普遍使用,同时还被用来做实验室和手术室的杀菌。
优点:杀菌效果显著。缺点:除尘和去化学污染能力差,几乎没有;紫外光对人体有一定的辐射伤害。
B.等离子体净化技术:等离子体是包含足够多的正负电荷、数目近于相等的带电粒子的非凝聚系统。其基本原理是利用极不均匀电场,形成电晕放电,产生等离子体,其中包含大量电子和正负离子以及具有强氧化性的自由基,它们与空气中的污染物发生非弹性碰撞,附着在上面,并且打开有害物质的化学键,使其分解成单质原子或无害分子,从而净化空气。
优点:净化能力强。缺点:等离子体发生器的电压问题;产生臭氧,对人体有二次污染。
C.HEPA技术:HEPA过滤材料的组成是由非常小的玻璃纤维交织而成的类似滤纸的空气过滤材料,通常有多层皱折,以扩大其表面积和增加对空气中颗粒物的捕捉效率。HEPA过滤材料可有效清除0.3微米以上颗粒物,其捕捉人体可吸入浮游污染物的效率最高可达99.97%,是世界上公认的较好的空气净化过滤材料。
优点:纯粹的物理过滤技术,除尘效果好,对人体伤害小。缺点:需要定期清理;不能去除化学污染和微生物污染。
D.静电集尘技术:静电集尘是利用高压静电吸附的原理去除空气中的微粒污染物,如灰尘、煤烟、花粉、香烟味和厨房油烟等;同时还可有效吸附空气中的气态污染物及滤除空气中的致病微小生物。
优点:高效去除空气中的微粒污染物。缺点:容易产生臭氧,而且只对颗粒物等大粒子气体有效果,主要用于除尘,而对于去除甲醛等有机物几乎没有效果。
E.吸附净化技术:吸附是由于吸附剂和吸附质分子间的作用力引起的,这些作用力分为两大类,物理作用力和化学作用力,它们分别引起物理吸附和化学吸附。活性碳是最常用的吸附剂,因为其表面积非常大,它对许多有害气体都是很有效的。
优点:吸附能力很强,能够有效吸附室内空气中的有害物质。缺点:对甲醛等有机物的作用很小,且非常容易饱和,一旦饱和,净化材料本身又变成污染源。
F.臭氧净化技术:臭氧以其强有力的氧化能力破坏细菌的细胞膜,从而将其杀死。臭氧对于绝大多数细菌均有杀灭作用,其中对日常危害人类健康最常见的大肠肝菌、霉菌、葡萄球菌、真菌的杀灭作用尤为明显。
优点:臭氧的杀菌作用远强于各种化学消毒剂,化学消毒剂使用后常常留下残余污染,而臭氧能自动分解还原成氧气;臭氧的杀菌作用强于紫外线,紫外线以光波杀菌,照射不到的地方则无法杀菌,而臭氧为气体,无卫生死角,气体无孔不入,杀菌效果极强。
缺点:由于超过一定浓度的臭氧对人体是有害的,因此专家建议采用此种空气净化器时,最好是人机分离,待臭氧分解一段时间后再进入屋内。
G.分子络合净化技术:通过喷雾等形式向空气中释放能和甲醛起化学反应的有机物质,将空气中的甲醛、苯、氨等有害物质先行锁定,再通过甲醛捕捉剂和以水组成的络合分解体系,分别将甲醛和氨等气态短分子链物质,迅速络合转化为不可逆的长分子链固态物质,并分解生成氨盐等。
优点:该技术对室内装饰装修所造成的甲醛、苯、TVOC等污染作用效果比较明显。缺点:因为甲醛分子在空气中的浓度大约为千万分之一到百万分之一,为了和甲醛分子发生络合,所释放出的络合剂的浓度比甲醛分子的浓度平均要高100倍到1000倍,而且这些分子会长时间的漂浮在空气中,为了去掉一个甲醛分子,人们不得不吸入数百甚至上千个络合剂的分子;络合剂分子与甲醛络合以后生成的新物质依然会漂浮在空气中被人吸入,通过这样的方法来去除甲醛,会造成严重的二次污染,只适合在无人的情况下使用。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷,提供一种复合多功能室内空气污染治理机。
为实现上述目的,本发明复合多功能室内空气污染治理机包括机体及风机的特别之处在于在于机体内有联通风机和机体进风口和出风口的风道,在所述风道上由上游至下游依次配置有前置过滤净化模块、光触媒净化模块和向空气中释放有益成份的后置净化模块。所述光触媒净化模块是:在光照的作用下,光触媒与空气里甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有机挥发物等有害气体产生化学反应,将其分解成H2O、CO2和其它无害物质,实现空气净化。前置净化模块组可以包含粗滤层、复合活性炭过滤层、HEPA过滤层等,使得空气中的有害颗粒物(可以到0.3微米,即PM0.3)得到显著降低。这样还可以增加光触媒模块组的使用寿命和分解效率。后置净化模块组可以包含负离子发生器、加湿器、香薰等提高空气质量的模块,使得产生的净化空气更加绿色健康、舒适宜人。其是由风机带动室内空气,形成循环,污染的空气在流经空气净化器时,会被所述三组净化模块逐渐过滤、治理,从而形成净化的空气排放到室内。具有能滤除空气中颗粒物,分解转化空气中有害气体,向空气中增加有益成份,使得产生的净化空气更加绿色健康、舒适宜人,治理效果优异的优点。
本发明基本原理:复合多功能室内空气污染治理机是集光催化式净化器、物理吸附式净化器、化学吸附式净化器、机械吸附式净化器、紫外线杀菌灯等为一体的室内空气净化设备。在设计过程中,充分调动发挥各项功能的特点,优势互补,规避不足,使其臻于完美。其中核心采用的是光触媒净化技术。
光触媒是一种以二氧化钛(TiO2)为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称,是当前国际上治理室内环境污染的最安全的材料之一。光触媒在光的照射下,会产生类似光合作用的光催化反应,产生出氧化能力极强的氢氧自由基(·OH)和超氧离子(O2 -),具有很强的光氧化还原功能,可氧化分解各种有机化合物和部分无机物,能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质,可杀灭细菌和分解有机污染物,把有机污染物分解成无污染的水(H2O)、二氧化碳(CO2)和其它无害物质,因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。其反应方程式如下:
TiO2+hv(光子能量)->TiO2+e(光生电子)+h+(光生空穴)
H2O+h+->·OH+H+
OH-+h+->·OH
O2+e->O2 -
H2O+O2 -->·OOH+OH-
2·OOH->H2O2+O2
·OOH+H2O+e->H2O2+OH-
H2O2+e->·OH+OH-
上述反应生成的·OH和O2 -都是极强的氧化剂,可破坏有机物中的C=C键、C=O键、H=O键、N=H键、C=N键、C=H键等,具有高效的分解有机物的能力,可直接把被TiO2吸附的有机物,如甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有机挥发物等,氧化成H2O和CO2。此外,·OH比作为消毒杀菌剂的次氯酸、臭氧等具有更强的氧化能力,能与细菌细胞发生生化反应,破坏细菌的细胞膜,使细胞质流失,起到抑制病毒的活性,固化病毒的蛋白质,使细菌细胞死亡,同时降解由细菌释放出的有毒复合物,几乎可以杀灭所有的细菌,如大肠杆菌、绿脓菌、葡萄球菌、霉菌、化脓菌、白藓菌等。
以下是一些光触媒技术的功能特点。
(1)全面性:光触媒可以有效地降解甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有机挥发物等污染物,并具有高效的杀菌消毒功能。(2)持续性:在反应过程中,光触媒本身不会发生变化和损耗,在光的照射下可以持续不断的净化污染物。(3)安全性:无毒、无害,对人体安全可靠,最终的反应产物为H2O、CO2和其它一些无害物质,不会产生二次污染。(4)高效性:光触媒利用取之不尽的太阳能就能将扩散的环境污染物净化清除。然而光触媒对环境空气的净化效果还不尽人意,主要问题是处理的效率、速度、规模和太阳能的利用效率低。长久以来难以攻克,制约了其在空气净化领域的应用。
单一的TiO2光触媒处理有害气体效率、速率偏低,在风机每秒十几米的带动下,流动的空气只有很少一部分能够与TiO2发生化学反应,因此对有害气体的消除起不到太大的作用。
单一TiO2只能吸收波长小于387纳米的紫外辐射,因此不能充分利用各种光能,这也是TiO2效率低下的原因之一;另外过多的紫外线对人体是有伤害,严重的还可引起皮肤癌。
TiO2除味效果不佳。
为了弥补这些缺点,研发本发明新型、高效、长寿命、经济的复合光催化技术,以提高催化剂的光能利用率、提高对污染物的处理速率是非常重要的。
作为优化,所述前置过滤净化模块包括自风道上游至下游依次配置的粗滤层、复合活性炭过滤层、HEPA过滤层或者粗滤层、复合活性炭过滤层或者。
作为优化,所述前置过滤净化模块能滤除空气中有害颗粒物,包括直径小到0.3微米的有害颗粒物。
作为优化,所述后置净化模块包含负离子发生器、加湿器、香薰器或者香源存储释放器中的一种或者任意多种;所述风机位于出风口处或者进风口处。所述香薰器即可以是通常的香薰器,也可以是香精或者香源存储释放器。
作为优化,所述光触媒净化模块中的光触媒采用TiO2、ZnO、CdS、Fe2O3、Al2O3、ZrO2、CeO2、ZnS、SnO2、WO3、PbS、MoO3、V2O5等多元半导体光催化剂复合技术,将多种不同性质的光催化剂复合在一起,使它们互相补充,互相促进,提高催化活性。在光照的作用下,光触媒与空气里甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有机挥发物等有害气体产生化学反应,将其分解成H2O、CO2和其它无害物质,以达到空气净化的目的。
多元半导体光催化剂是多元+半导体+光催化剂的组合。多元半导体光催化剂复合技术:光催化剂一般分为单一型和复合型两种。单一型光催化剂有前面提到的TiO2,以及ZnO、CdS等,针对某一特定的有害物质,可以选用一种光催化剂;复合型光催化剂包括金属氧化物或硫化物、金属掺杂或非金属掺杂半导体、多元半导体光催化剂、过渡金属络合物等。不同的光催化剂对光源的选择性不同,催化活性也不同。本发明采用TiO2、ZnO、CdS等多元半导体光催化剂复合技术,将多种不同性质的光催化剂复合在一起,使它们互相补充,互相促进,提高催化活性。
作为优化,所述TiO2,以及多元半导体光催化剂是具有明显的量子化效应的粒径均小于5纳米的光催化剂。纳米技术:研究发现,纳米TiO2的光催化活性随着纳米粒子尺寸减小而增加,尤其是直径在10纳米以下时,TiO2具有明显的量子化效应,能增强纳米材料的氧化还原能力,对提高TiO2光催化降解有害物质起到了极为重要的作用。且由于粒径的减小,材料的比表面积更大,因而具有更高的光催化反应效率。本发明采用的TiO2,以及多元半导体光催化剂,其粒径均小于5纳米,该材料具有明显的量子化效应。
作为优化,所述光触媒净化模块包括复合有多元半导体光催化剂的金属网。所述光触媒净化模块中的光触媒添加一定量的光催化修饰材料,光催化修饰材料包括:Fe、Co、Ni、Cu等金属离子;Ag、Pt、Pd、Rh、Au等贵金属离子;La、Ce、Zr等稀土离子、800目及以上天然托玛琳负离子粉、活性炭等;是将多种不同性质的光催化剂及光催化剂修饰材料复合在一起,使它们互相补充,互相促进,以提高催化活性。
作为优化,所述金属网为多种金属网的组合金属网;所述金属网包括泡沫镍网、铁网、铝网、铜网等或者包括镍网、铁网、铝网、铜网等。
所述复合有多元半导体光催化剂的金属网是经下列方法制成:
1)多元纳米半导体光催化剂乳液制备:将纳米半导体光催化剂依次加入到分散溶液中,充分搅拌或超声震动直至均匀;
2)光触媒模块组制备:将组合金属网慢慢浸入步骤1)制备的乳液中,浸润,慢慢提拉出后静置晾干;将晾干的网放入马沸炉中,升温,烘烤固化定晶;将以上步骤重复多次;
3)修饰材料乳液制备:将修饰材料依次加入到分散溶液中,充分搅拌或超声震动直至均匀;所述修饰材料包括:Fe、Co、Ni、Cu等金属离子;Ag、Pt、Pd等贵金属离子;La、Ce、Zr等稀土离子;天然托玛琳负离子粉;活性炭中的一种或者说任意多种;
4)光触媒模块组制备:将步骤2)制备的组合金属网慢慢浸入步骤3)制备的乳液中,浸润,慢慢提拉出后静置晾干;将以上步骤重复多次。
作为优化,所述多元纳米半导体光催化剂乳液制备和修饰材料乳液制备过程须注意防止颗粒的团聚现象;所述浸润时间为10分钟,所述升温为升温至400-550度,所述烘烤时间为30-60分钟;所述重复多次为重复两三次。
对多元纳米半导体光催化剂的表面修饰技术:为了进一步提高半导体光催化剂的效果,本发明采用了表面修饰技术,将多种修饰材料的溶液或固体粉末,与半导体光催化剂一起制成一定浓度的均匀乳液。修饰材料包括:Fe、Co、Ni、Cu等金属离子;Ag、Pt、Pd等贵金属离子;La、Ce、Zr等稀土离子;天然托玛琳负离子粉;活性炭。每一种修饰材料都有独特的激活、辅助功效。例如,在TiO2中掺Fe3+能有效的促进电子和空穴的分离和迁移,从而提高TiO2的光催化效率,同时扩大了光响应范围,既可以响应紫外光,又可以响应自然光、普通灯、节能灯、LED灯等。
分散技术:无论是多元纳米半导体光催化剂的复合,还是对其进行表面修饰,都需要运用到分散技术。所谓分散技术,就是将不同特性、不同粒径的多种粉体均匀的分散在乳液中,使其能够协同工作,并且不团聚、不分层、不沉淀、触变性好。
组合金属网载体技术:空气净化器通常会使用特制的薄网来作为净化剂的载体。载体可以分为惰性载体和活性载体。惰性载体主要有活性炭、碳纳米管、玻璃、陶瓷等,它们本身较少或不参与化学反应。活性载体主要是金属和金属氧化物,它们本身能起到助催化的作用。目前市场上的空气净化器一般只采用一种材料来制网。本发明采用多种具有高比表面积的多孔金属材料制造组合网,作为光催化剂的载体,包括镍网、铁网、铝网、铜网等组合。实践证明,使用组合网比单一网具有更高的催化效率。
性能测试:第一步:将光触媒模块组安装在标准试验机内,放入试验箱。第二步:在试验箱内加入甲醛,至国家允许室内甲醛含量标准的100倍。第三步:开机实验。
1小时:甲醛去除率70%以上
2小时:甲醛去除率80%以上
6小时:甲醛去除率90%以上
24小时:甲醛去除率95%以上
采用上述技术方案后,本发明复合多功能室内空气污染治理机具有能滤除空气中颗粒物,分解转化空气中有害气体,向空气中增加有益成份,使得产生的净化空气更加绿色健康、舒适宜人,治理效果优异的优点。
附图说明
图1是本发明复合多功能室内空气污染治理机的光触媒模块分解转化空气中有害气体成份的原理示意图;
图2是本发明复合多功能室内空气污染治理机的结构示意图。
具体实施方式
如图所示,本发明复合多功能室内空气污染治理机包括机体1及风机2,机体内有联通风机2和机体进风口和出风口的风道,在所述风道上由上游至下游依次配置有前置过滤净化模块3、光触媒净化模块4和向空气中释放有益成份的后置净化模块5。所述风机位于出风口处,更确切是位于出风口与后置净化模块5之间。
所述前置过滤净化模3块包括自风道上游至下游依次配置的粗滤层、复合活性炭过滤层、HEPA过滤层(或者粗滤层、复合活性炭过滤层)。所述前置过滤净化模块3能滤除空气中有害颗粒物,包括直径小到0.3微米的有害颗粒物。
所述后置净化模块5包含负离子发生器、加湿器、香薰器或者香源存储释放器中的一种或者任意多种。
所述光触媒净化模块4中的光触媒采用TiO2、ZnO、CdS、Fe2O3、Al2O3、ZrO2、CeO2、ZnS、SnO2、WO3、PbS、MoO3、V2O5等多元半导体光催化剂复合技术,将多种不同性质的光催化剂复合在一起,使它们互相补充,互相促进,提高催化活性。所述TiO2,以及多元半导体光催化剂是具有明显的量子化效应的粒径均小于5纳米的光催化剂。
所述光触媒净化模块包括复合有多元半导体光催化剂的金属网。所述金属网为多种金属网的组合金属网;所述金属网包括泡沫镍网、铁网、铝网、铜网等。所述组合金属网为泡沫镍网、铁网、铝网、铜网中的任意多种(按一定的比例)交错叠加排布。所述光触媒净化模块中的光触媒添加一定量的光催化修饰材料,光催化修饰材料包括:Fe、Co、Ni、Cu等金属离子;Ag、Pt、Pd、Rh、Au等贵金属离子;La、Ce、Zr等稀土离子、800目及以上天然托玛琳负离子粉、活性炭等;是将多种不同性质的光催化剂及光催化剂修饰材料复合在一起,使它们互相补充,互相促进,以提高催化活性。
作为优化,所述复合有多元半导体光催化剂的金属网是经下列方法制成:
1)多元纳米半导体光催化剂乳液制备:将纳米半导体光催化剂依次加入到分散溶液中,充分搅拌或超声震动直至均匀;
2)光触媒模块组制备:将组合金属网慢慢浸入步骤1)制备的乳液中,浸润,慢慢提拉出后静置晾干;将晾干的网放入马沸炉中,升温,烘烤固化定晶;将以上步骤重复多次;
3)修饰材料乳液制备:将修饰材料依次加入到分散溶液中,充分搅拌或超声震动直至均匀;所述修饰材料包括:Fe、Co、Ni、Cu等金属离子;Ag、Pt、Pd等贵金属离子;La、Ce、Zr等稀土离子;天然托玛琳负离子粉;活性炭中的一种或者说任意多种;
4)光触媒模块组制备:将步骤2)制备的组合金属网慢慢浸入步骤3)制备的乳液中,浸润,慢慢提拉出后静置晾干;将以上步骤重复多次。
优选所述多元纳米半导体光催化剂乳液制备和修饰材料乳液制备过程须注意防止颗粒的团聚现象;所述浸润时间为10分钟,所述升温为升温至400-550度,所述烘烤时间为30-60分钟;所述重复多次为重复两三次。
更具体如下:
其中结构流程:
从组成结构上是由风机带动室内空气,形成循环,污染的空气在流经空气净化器时,会被一系列的净化模块逐渐过滤、治理,从而形成净化的空气排放到室内。
其中光触媒净化模块组在光照的作用下,光触媒与空气里甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有机挥发物等有害气体产生化学反应,将其分解成H2O、CO2和其它无害物质,以达到空气净化的目的。
前置净化模块组可以包含粗滤层、复合活性炭过滤层、HEPA过滤层等,使得空气中的有害颗粒物(可以到0.3微米,即PM0.3)得到显著降低。这样还可以增加光触媒模块组的使用寿命和分解效率。后置净化模块组可以包含负离子发生器、加湿器、香薰等提高空气质量的模块,使得产生的净化空气更加绿色健康、舒适宜人。
光触媒加工技术
1)多元半导体光催化剂复合技术:光催化剂一般分为单一型和复合型两种。单一型光催化剂有前面提到的TiO2,以及ZnO、CdS等,针对某一特定的有害物质,可以选用一种光催化剂;复合型光催化剂包括金属氧化物或硫化物、金属掺杂或非金属掺杂半导体、多元半导体光催化剂、过渡金属络合物等。不同的光催化剂对光源的选择性不同,催化活性也不同。本发明采用TiO2、ZnO、CdS等多元半导体光催化剂复合技术,将多种不同性质的光催化剂复合在一起,使它们互相补充,互相促进,提高催化活性。
2)纳米技术:研究发现,纳米TiO2的光催化活性随着纳米粒子尺寸减小而增加,尤其是直径在10纳米以下时,TiO2具有明显的量子化效应,能增强纳米材料的氧化还原能力,对提高TiO2光催化降解有害物质起到了极为重要的作用。且由于粒径的减小,材料的比表面积更大,因而具有更高的光催化反应效率。本发明采用的TiO2,以及多元半导体光催化剂,其粒径均小于5纳米,该材料具有明显的量子化效应。
光触媒模块组制造技术
1)对多元纳米半导体光催化剂的表面修饰技术:为了进一步提高半导体光催化剂的效果,本发明采用了表面修饰技术,将多种修饰材料的溶液或固体粉末,与半导体光催化剂一起制成一定浓度的均匀乳液。修饰材料包括:Fe、Co、Ni、Cu等金属离子;Ag、Pt、Pd等贵金属离子;La、Ce、Zr等稀土离子;天然托玛琳负离子粉;活性炭。每一种修饰材料都有独特的激活、辅助功效。例如,在TiO2中掺Fe3+能有效的促进电子和空穴的分离和迁移,从而提高TiO2的光催化效率,同时扩大了光响应范围,既可以响应紫外光,又可以响应自然光、普通灯、节能灯、LED灯等。
2)分散技术:无论是多元纳米半导体光催化剂的复合,还是对其进行表面修饰,都需要运用到分散技术。所谓分散技术,就是将不同特性、不同粒径的多种粉体均匀的分散在乳液中,使其能够协同工作,并且不团聚、不分层、不沉淀、触变性好。
3)组合金属网载体技术:空气净化器通常会使用特制的薄网来作为净化剂的载体。载体可以分为惰性载体和活性载体。惰性载体主要有活性炭、碳纳米管、玻璃、陶瓷等,它们本身较少或不参与化学反应。活性载体主要是金属和金属氧化物,它们本身能起到助催化的作用。目前市场上的空气净化器一般只采用一种材料来制网。本发明采用多种具有高比表面积的多孔金属材料制造组合网,作为光催化剂的载体,包括镍网、铁网、铝网、铜网等组合。实践证明,使用组合网比单一网具有更高的催化效率。
光触媒模块组制造流程
1)多元纳米半导体光催化剂乳液制备:将纳米半导体光催化剂依次加入到分散溶液中,充分搅拌直至均匀,整个过程必须注意防止颗粒的团聚现象。2)光触媒模块组制备:将组合金属网慢慢浸入步骤1)制备的乳液中,浸润10分钟,慢慢提拉出后静置晾干。将晾干的网放入马沸炉中,升温至400-550度,烘烤30-60分钟固化定晶。将以上步骤重复两三次。3)修饰材料乳液制备:将修饰材料依次加入到分散溶液中,充分搅拌直至均匀,整个过程必须注意防止颗粒的团聚现象。4)光触媒模块组制备:将步骤2)制备的组合金属网慢慢浸入步骤3)制备的乳液中,浸润10分钟,慢慢提拉出后静置晾干。将以上步骤重复两三次。
性能测试:第一步:将光触媒模块组安装在标准试验机内,放入试验箱。第二步:在试验箱内加入甲醛,至国家允许室内甲醛含量标准的100倍。第三步:开机实验。
测得:1小时:甲醛去除率70%以上;
2小时:甲醛去除率80%以上;
6小时:甲醛去除率90%以上;
24小时:甲醛去除率95%以上。

Claims (10)

1.一种复合多功能室内空气污染治理机,包括机体及风机,其特征在于机体内有联通风机和机体进风口和出风口的风道,在所述风道上由上游至下游依次配置有前置过滤净化模块、光触媒净化模块和向空气中释放有益成份的后置净化模块。
2.根据权利要求1所述空气污染治理机,其特征在于所述前置过滤净化模块包括自风道上游至下游依次配置的粗滤层、复合活性炭过滤层、HEPA过滤层或者粗滤层、复合活性炭过滤层。
3.根据权利要求2所述空气污染治理机,其特征在于所述前置过滤净化模块能滤除空气中有害颗粒物,包括直径小到0.3微米的有害颗粒物。
4.根据权利要求1所述空气污染治理机,其特征在于所述后置净化模块包含负离子发生器、加湿器、香薰器或香源存储器中的一种或者任意多种;所述风机位于出风口处或者进风口处。
5.根据权利要求1所述空气污染治理机,其特征在于所述光触媒净化模块中的光触媒采用TiO2、ZnO、CdS、Fe2O3、Al2O3、ZrO2、CeO2、ZnS、SnO2、WO3、PbS、MoO3、V2O5等多元半导体光催化剂复合技术,将多种不同性质的光催化剂复合在一起,使它们互相补充,互相促进,提高催化活性。
6.根据权利要求5所述空气污染治理机,其特征在于所述TiO2,以及多元半导体光催化剂是具有明显的量子化效应的粒径均小于5纳米的光催化剂。
7.根据权利要求1所述空气污染治理机,其特征在于所述光触媒净化模块包括复合有多元半导体光催化剂的金属网;所述光触媒净化模块中的光触媒添加一定量的光催化修饰材料,光催化修饰材料包括:Fe、Co、Ni、Cu等金属离子;Ag、Pt、Pd、Rh、Au等贵金属离子;La、Ce、Zr等稀土离子、800目及以上天然托玛琳负离子粉、活性炭等;是将多种不同性质的光催化剂及光催化剂修饰材料复合在一起,使它们互相补充,互相促进,以提高催化活性。
8.根据权利要求7所述空气污染治理机,其特征在于所述金属网为多种金属网的组合金属网;所述金属网包括泡沫镍网、铁网、铝网、铜网等或者包括镍网、铁网、铝网、铜网等。
9.根据权利要求7或者8所述空气污染治理机,其特征在于所述复合有多元半导体光催化剂的金属网是经下列方法制成:
1)多元纳米半导体光催化剂乳液制备:将纳米半导体光催化剂依次加入到分散溶液中,充分搅拌或超声震动直至均匀;
2)光触媒模块组制备:将组合金属网慢慢浸入步骤1)制备的乳液中,浸润,慢慢提拉出后静置晾干;将晾干的网放入马沸炉中,升温,烘烤固化定晶;将以上步骤重复多次;
3)修饰材料乳液制备:将修饰材料依次加入到分散溶液中,充分搅拌或超声震动直至均匀;所述修饰材料包括:Fe、Co、Ni、Cu等金属离子;Ag、Pt、Pd等贵金属离子;La、Ce、Zr等稀土离子;天然托玛琳负离子粉;活性炭中的一种或者说任意多种;
4)光触媒模块组制备:将步骤2)制备的组合金属网慢慢浸入步骤3)制备的乳液中,浸润,慢慢提拉出后静置晾干;将以上步骤重复多次。
10.根据权利要求9所述空气污染治理机,其特征在于所述多元纳米半导体光催化剂乳液制备和修饰材料乳液制备过程须注意防止颗粒的团聚现象;所述浸润时间为10分钟,所述升温为升温至400-550度,所述烘烤时间为30-60分钟;所述重复多次为重复两三次。
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