CN104606970B - 一种吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器 - Google Patents

Abstract

一种吸附‑过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，它包括壳体，壳体内由上而下依次设置初过滤层，抽风扇，高效过滤层，细密金属网，负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维层(5)，电催化净化装置和空气质量检测器；壳体上位于初过滤层上方设至少一个空气进气口，壳体下方一侧设至少一个出气口；抽风扇将外界空气鼓入壳体内，依次通过初过滤层和高效过滤层从而进入电催化净化装置处理后从出气口排出。它结合仿生学制得的材料可以过滤PM2.5，同时能实现材料的再生，大大的减少了二次污染。能把空气中的甲醛进行有效富集，并能通过电催化氧化去除，达到空气的高效净化。出气口设置空气质量检测器，使空气净化效果更让人放心。

Description

一种吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器

技术领域

本发明涉及一种空气净化器，尤其是一种吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，属于日常生活防护用品领域。

背景技术

PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，直径不到人的头发丝粗细的1/20。这个值越高，代表空气污染越严重。2012年2月，国务院发布《环境空气质量标准》增加细颗粒物监测指标。北京城六区PM2.5年均上限60微克，未达国家标准。2014年1月14日，2013年《中国气候公报》正式公布，2013年的霾天创52年来最多。卫星遥感监测表明，2014年2月23日我国中东部地区空气污染影响面积约为98万平方公里，其中空气污染较重面积约为80万平方公里。PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死。老人、小孩以及心肺疾病患者，是PM2.5污染的敏感人群。

甲醛是目前居室的最大污染源，易溶于水、醇和醚。甲醛为较高毒性的物质，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交链和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大，浓度更高时可引起恶心呕吐、咳嗽胸闷、气喘、肺水肿、甚至会立即致人死亡。

为了消除室内大气细颗粒物以及甲醛对人体的危害，需要选购适当空气净化器来解决这个问题。空气净化器按照净化技术可分为物理吸附、光催化、化学络合、负离子等技术。从市场现有空气净化器来看，净化空气的能力不尽人意，或多或少还存在下列问题：1、去除能力有限，速度较慢；2、去除能力强但会引起对环境的二次污染；3、去除能力强但构造复杂，动力消耗大，成本高昂。

金属酞菁是一种结构类似金属卟啉，具有大π共轭结构的化合物，它有很好的化学稳定性且可合成多种金属酞菁衍生物，作为催化剂有很大的应用前景。金属酞菁负载到载体上，可以实现金属酞菁异相催化的优点。由于活性碳纤维制成的过滤材料具有较强的吸附作用，尤其是对有机气体、各种有害恶臭物质等的吸附。将金属酞菁负载到活性碳纤维上，可以将甲醛高效吸附去除，通过电催化技术可以将吸附的甲醛原位催化降解。而利用静电纺丝技术制得仿生复合纤维可以很好的吸附过滤PM2.5，将仿生复合纤维和负载了金属酞菁催化剂的活性碳纤维应用到空气净化器有望解决居室内的PM2.5和甲醛问题。可以极大的改善人们的生活环境，有益于身体健康。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术的不足，一方面模拟自然界中无刺构骨的叶片结构对其进行结构和功能的仿生，采用静电纺丝技术将电纺纳米纤维与无纺布进行复合，将得到的复合纤维置于空气净化器中，对室内空气进行高效过滤。另一方面负载了金属酞菁催化剂的活性碳纤维可以有效吸附甲醛，且吸附饱和后可自动下降到电解装置中，以Na₂SO₄为电解液，其作为阴极，高纯石墨为阳极，电催化去除吸附的甲醛。目的在于提供一种能高效过滤大气细颗粒物PM2.5，吸附有机污染物，又能够去除甲醛的环境友好型可再生空气净化器。

为实现上述目的，本发明的目的主要通过如下技术方案实现：

一种吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，它包括壳体，其特征在于：壳体内由上而下依次设置初过滤层，抽风扇，高效过滤层，细密金属网，负载金属酞菁的活性碳纤维层，自动升降杆，电催化净化装置和空气质量检测器；壳体上位于初过滤层上方设至少一个空气进气口，壳体下方一侧设至少一个出气口；抽风扇将外界空气鼓入壳体内，依次通过初过滤层和高效过滤层从而进入电催化净化装置处理后从出气口排出。

所述空气净化器还包括一端连接至细密金属网，另一端连接至电催化净化装置上设的自动升降杆。

还包括设于壳体下方一侧的电动机，所述细密金属网的四个角用细绳栓有四个滑轮，所述四个滑轮与电动机连接，由电动机带动高效过滤层进行上下运动。

所述电催化净化装置包括阳极平板和阴极平板，阴阳两级间距离为1-6cm。

所述阳极平板为高纯石墨，阴极平板为负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维，其外部用细密金属网固定。

所述电催化净化装置还包括电解液循环装置，该电解液循环装置包括内装有电解液的储液槽，储液槽一侧上方设进液口，另一侧下方设带电解液循环阀门的出液口，且下方设使储液槽内电解液处于动态循环过程的电解液循环泵。

所述电催化净化装置的输入电压为4-20V，输入电流为5mA-2A。

所述所述电解液选用硫酸钠溶液，浓度为3-5％。

所述负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维，是含吡啶基团的改性碳纤维与金属酞菁之间是通过配位键方式结合，使用的金属酞菁特征具有式1结构，其中：M是锰、铁、钴、镍、铜过渡金属离子；R₁、R₂、R₃、R₄分别为-H、-NH₂、-COOH、-NO₂、-NHCOCH₃、-NHSO₃H、-SO₃H中的任意一种

所述的碳纤维直径在0.2-20μm之间，碳纤维形状是长丝状、短纤维状以及短切纤维状的碳纤维或活性碳纤维；碳纤维是预氧丝、碳化丝、成品丝；所述负载的金属酞菁质量百分数为0.08-8％，负载的吡啶基团的质量分数为0.2-15％。

所述负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维的制备方法是：在反应温度为60-100℃的条件下，将碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中的4-氨基吡啶和缩合剂加入其中，搅拌反应2-48小时，反应完成后取出含吡啶基团的改性碳纤维，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇洗涤，80-100℃烘干得改性碳纤维；接着在反应温度为40-80℃的条件下，将改性碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中的金属酞菁加入其中，搅拌反应2-48小时，反应完成后取出负载有金属酞菁的碳纤维，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇洗涤，80-100℃烘干得仿生催化碳纤维；所述溶剂是：N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、无水乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺或者四氢呋喃。

所述负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维的制备方法是：在反应温度为50-100℃的条件下，将活性碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中二氨基二苯二硫醚和缩合剂加入其中，搅拌反应2-48小时，反应完成后取出负载有二苯二硫醚的活性碳纤维，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇、丙酮洗涤，60-100℃烘干得含二苯二硫醚基团的改性活性碳纤维；接着在反应温度为20-60℃的条件下，将含二苯二硫醚基团的改性活性碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中的三苯基膦加入其中，搅拌反应2-12小时，反应完成后取出，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇、丙酮洗涤，60-100℃烘干得含苯硫酚基团的改性活性碳纤维；然后在反应温度为40-80℃的条件下，将含苯硫酚基团的改性活性碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中的金属酞菁和有机碱加入其中，搅拌反应2-48小时，反应完成后取出负载有金属酞菁的活性碳纤维，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇洗涤，20-100℃烘干制得配位键合金属酞菁的催化活性碳纤维；所述有机碱是乙醇胺、二乙醇胺或三乙胺；于所述缩合剂是亚硝酸异戊酯；所述溶剂是：N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、无水乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺或者四氢呋喃。

所述高效过滤层是一种仿生复合微纳纤维层，该仿生复合微纳纤维层是以活性碳纤维为基本骨架，在活性碳纤维上通过静电纺丝技术将纺丝溶液的纺丝纤维复合在其表面，制得克重为10-100g/m²纺丝纤维层，整个复合微纳纤维的克重为70-340g/m²。

所述活性碳纤维种类是酚醛基活性碳纤维、PAN基活性碳纤维、粘胶基活性碳纤维或沥青基活性碳纤维，纤维产品形式是活性碳纤维布和/或活性碳纤维毡，比表面积为600-3000㎡/g，克重为60-240g/m²。

上述仿生复合微纳纤维的制备方法是：将配制好的纺丝溶液加入静电纺丝设备的储罐中，通过注射泵和导管链接连接到喷头，喷头接上高压电场，将活性碳纤维布和/或活性碳纤维毡作为接收部分并接地，打开电源，控制纺丝时间，得到仿生复合微纳纤维材料。

静电纺丝过程中高压电源电压设置为10-25KV，喷头到接收平面的距离为10-20cm，注射泵设置纺丝流量为0.5-2.0mL/h，纺丝时间可以是0.5-4.0h。

在静电纺丝过程中，配制浓度为5％-20％的纺丝溶液时，所用纺丝溶液溶质是聚丙烯腈，聚酰亚胺，聚苯乙烯，聚乙烯醇，聚乙二醇，聚乳酸，聚苯并咪唑，间亚苯基间苯二酰胺，聚对苯二甲酸对苯二胺或聚乙烯醇吡咯烷酮中的一种或几种；纺丝溶液溶剂是水，硫酸，间甲酚，二氯甲烷，二甲基乙酰胺，二甲基亚砜，N-二甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。

气体在空气净化器内的工作流程大概如下：

室内空气→壳体空气进口→初过滤层→抽风扇→高效过滤层→负载了金属酞菁催化剂的活性碳纤维层→空气质量检测器→出气口→室内空间。

电解液循环流程如下：

进液口→电催化净化装置→储液槽→电解液循环泵→电催化净化装置→….→储液槽→出液口。

较之现有技术而言，本发明的优点在于：

1.结合仿生学制得的材料可以过滤PM2.5，同时能实现材料的再生，大大的减少了二次污染。

2.自动升降的设计实现了吸附过程与电催化去除甲醛两个过程分开进行，同时又彼此统一，既实现了电极材料的循环使用和再生，节能环保，并且不影响空气净化器的工作性能。

3.能把空气中的甲醛进行有效富集，并能通过电催化氧化去除，达到空气的高效净化。

4.出气口设置空气质量检测器，使空气净化效果更让人放心。

附图说明

图1是本发明的实施例1结构示意图。

图2是本发明的实施例2结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作进一步的说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

一种吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，它包括壳体，壳体内由上而下依次设置初过滤层1，抽风扇2，高效过滤层3，细密金属网4，负载金属酞菁的活性碳纤维层5，自动升降杆11，电催化净化装置和空气质量检测器16；壳体上位于初过滤层1上方设至少一个空气进气口，壳体下方一侧设至少一个出气口15；抽风扇2将外界空气鼓入壳体内，依次通过初过滤层1和高效过滤层3从而进入电催化净化装置处理后从出气口15排出。经过层层净化后的洁净空气由出气口15排出壳体，在排出口设置空气质量检测器16，确保排出空气的洁净度，当空气净化不达标时，需要对活性碳纤维层进行原位电催化再生。

本发明所述空气净化器还包括一端连接至细密金属网4，另一端连接至电催化净化装置上设的自动升降杆11。如图1所示。

本发明还包括设于壳体下方一侧的电动机，所述细密金属网4的四个角用细绳栓有四个滑轮19，所述四个滑轮19与电动机18连接，由电动机18带动高效过滤层3进行上下运动。如图2所示。

本发明所述电催化净化装置包括阳极平板和阴极平板，阴阳两级间距离为1-6cm。所述阳极平板为高纯石墨9，阴极平板为负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维5，其外部用细密金属网4固定。

所述电催化净化装置还包括电解液循环装置，该电解液循环装置包括电源6、内装有电解液的储液槽12，储液槽12一侧上方设进液口14，另一侧下方设带电解液循环阀门8的出液口7，方便电解液10的定期更换。且下方设使储液槽12内电解液10处于动态循环过程的电解液循环泵13。电解液循环装置在电解液循环泵13的作用下引起液体的定向流动加速传质作用，能大大提高甲醛的去除效率，达到空气净化的目的。

当抽风扇2工作时，自动升降杆11处于最高位置，鼓进的空气经过初过滤层1和负载了金属酞菁催化剂的活性碳纤维的高效过滤层3，电催化净化装置与出气口15相通，经空气质量检测器16检验后由出气口15排出，这一过程中，电催化净化装置，电解液循环泵13不工作。

当高效过滤层的活性碳纤维层吸附达到饱和后，抽风扇2停止工作，则空气净化器内没有空气流动，自动升降杆11下降浸没于电解液10中，此时电催化净化装置通电开始工作，同时，电解液循环泵13也开始工作。出气口15阀门关闭。

当高效过滤层3在电催化净化装置中完成净化过程后，自动升降杆11将升到最高位置，抽风扇2开始工作，电催化净化装置和电解液循环装置停止工作，出气口15阀门开启。

上述所介绍的抽风扇2，自动升降杆11，循环泵13和出气口15的智能调控主要通过相关电学手段来实现。其中自动升降杆11的上升与下降，主要通过鼓入空气的质量检测，以及活性碳纤维的尺寸大小以及吸附能力来设置升降频率。

本发明所述电催化净化装置的输入电压为4-20V，输入电流为5mA-2A。所述电解液选用硫酸钠溶液，浓度为3-5％。通电后，在金属酞菁催化剂的作用下，甲醛发生电催化氧化反应，分解为CO₂和H₂O。

所述负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维，是含吡啶基团的改性碳纤维与金属酞菁之间是通过配位键方式结合，使用的金属酞菁特征具有式1结构，其中：M是锰、铁、钴、镍、铜过渡金属离子；R₁、R₂、R₃、R₄分别为-H、-NH₂、-COOH、-NO₂、-NHCOCH₃、-NHSO₃H、-SO₃H中的任意一种

所述的碳纤维直径在0.2-20μm之间，碳纤维形状是长丝状、短纤维状以及短切纤维状的碳纤维或活性碳纤维；碳纤维是预氧丝、碳化丝、成品丝；所述负载的金属酞菁质量百分数为0.08-8％，负载的吡啶基团的质量分数为0.2-15％。

所述负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维的制备方法是：在反应温度为60-100℃的条件下，将碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中的4-氨基吡啶和缩合剂加入其中，搅拌反应2-48小时，反应完成后取出含吡啶基团的改性碳纤维，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇洗涤，80-100℃烘干得改性碳纤维；接着在反应温度为40-80℃的条件下，将改性碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中的金属酞菁加入其中，搅拌反应2-48小时，反应完成后取出负载有金属酞菁的碳纤维，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇洗涤，80-100℃烘干得仿生催化碳纤维；所述溶剂是：N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、无水乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺或者四氢呋喃。

所述负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维的制备方法是：在反应温度为50-100℃的条件下，将活性碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中二氨基二苯二硫醚和缩合剂加入其中，搅拌反应2-48小时，反应完成后取出负载有二苯二硫醚的活性碳纤维，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇、丙酮洗涤，60-100℃烘干得含二苯二硫醚基团的改性活性碳纤维；接着在反应温度为20-60℃的条件下，将含二苯二硫醚基团的改性活性碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中的三苯基膦加入其中，搅拌反应2-12小时，反应完成后取出，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇、丙酮洗涤，60-100℃烘干得含苯硫酚基团的改性活性碳纤维；然后在反应温度为40-80℃的条件下，将含苯硫酚基团的改性活性碳纤维分散于溶剂中，将充分溶解在溶剂中的金属酞菁和有机碱加入其中，搅拌反应2-48小时，反应完成后取出负载有金属酞菁的活性碳纤维，分别使用反应溶剂、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇洗涤，20-100℃烘干制得配位键合金属酞菁的催化活性碳纤维；所述有机碱是乙醇胺、二乙醇胺或三乙胺；于所述缩合剂是亚硝酸异戊酯；所述溶剂是：N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、无水乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺或者四氢呋喃。

所述高效过滤层是一种仿生复合微纳纤维层，该仿生复合微纳纤维层是以活性碳纤维为基本骨架，在活性碳纤维上通过静电纺丝技术将纺丝溶液的纺丝纤维复合在其表面，制得克重为10-100g/m²纺丝纤维层，整个复合微纳纤维的克重为70-340g/m²。

或者高效过滤层也可以用市场上空气净化器中的HEPA过滤层代替。

所述活性碳纤维种类是酚醛基活性碳纤维、PAN基活性碳纤维、粘胶基活性碳纤维或沥青基活性碳纤维，纤维产品形式是活性碳纤维布和/或活性碳纤维毡，比表面积为600-3000㎡/g，克重为60-240g/m²。

本发明所述复合微纳纤维过滤直径为0.5-2.0μm的颗粒物。所述复合微纳纤维对常见挥发性有机污染物的最大吸附饱和量达到30g/m²。所述复合微纳纤维的每平方米透气量达到610L/s。所述复合微纳纤维的透湿率达到230g/m²·h。

上述仿生复合微纳纤维的制备方法是：将配制好的纺丝溶液加入静电纺丝设备的储罐中，通过注射泵和导管链接连接到喷头，喷头接上高压电场，将活性碳纤维布和/或活性碳纤维毡作为接收部分并接地，打开电源，控制纺丝时间，得到仿生复合微纳纤维材料。

静电纺丝过程中高压电源电压设置为10-25KV，喷头到接收平面的距离为10-20cm，注射泵设置纺丝流量为0.5-2.0mL/h，纺丝时间可以是0.5-4.0h。

在静电纺丝过程中，配制浓度为5％-20％的纺丝溶液时，所用纺丝溶液溶质是聚丙烯腈，聚酰亚胺，聚苯乙烯，聚乙烯醇，聚乙二醇，聚乳酸，聚苯并咪唑，间亚苯基间苯二酰胺，聚对苯二甲酸对苯二胺或聚乙烯醇吡咯烷酮中的一种或几种；纺丝溶液溶剂是水，硫酸，间甲酚，二氯甲烷，二甲基乙酰胺，二甲基亚砜，N-二甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。

实施例1：

如图1所示，吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，它包括壳体，壳体内由上而下依次设置初过滤层1，抽风扇2，高效过滤层3，细密金属网4，负载金属酞菁的活性碳纤维层5，电催化净化装置和空气质量检测器16；壳体上位于初过滤层1上方设至少一个空气进气口，初过滤器1可以过滤空气中的灰尘，花粉，毛发，细菌等污染物。初过滤层1下方设置有抽风扇2，壳体下方一侧设至少一个出气口15；抽风扇2将外界空气鼓入壳体内，依次通过初过滤层1和高效过滤层3从而进入电催化净化装置处理后从出气口排出。高效过滤层3主要包括无纺布和静电纺纳米纤维层以及起到固定作用的细密金属网4。该层的设计灵感来源于对无刺构骨滞尘能力的仿生研究，主要通过静电纺丝的方法来实现，可以过滤PM2.5。

本发明所述空气净化器还包括一端连接至细密金属网4，另一端连接至电催化净化装置上设的自动升降杆11；电催化净化装置包括阳极平板和阴极平板，阴阳两级间距离为1-6cm。阳极平板为高纯石墨9，阴极平板为负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维10，其外部用细密金属网4固定。电催化净化装置还包括电解液循环装置，该电解液循环装置包括内装有电解液10的储液槽12，储液槽12一侧上方设进液口14，另一侧下方设带电解液循环阀门8的出液口7，且下方设使储液槽12内电解液10处于动态循环过程的电解液循环泵13。

本发明所述电催化净化装置的输入电压为4-20V，输入电流为5mA-2A的直流电流。电解液选用硫酸钠溶液，浓度为3-5％。

图中金属细密网4，负载了金属酞菁催化剂的活性碳纤维层(布或毡)5，与高纯石墨9、电解液10一起构成电催化净化装置。当活性碳纤维布或毡吸附达到饱和，升降杆11自动下降至电催化净化装置的电解液10将之完全淹没。与此同时电催化净化装置开始通电工作，鼓风机停止工作。

本发明的自动升降杆11与抽风扇2，电解液循环泵13，出气口15阀门可实现智能调控。

当抽风扇2工作时，自动升降杆11处于最高位置，鼓进的空气经过高效过滤层3和负载了金属酞菁催化剂的活性碳纤维，电催化净化装置与出气口15相通，经空气质量检测器16检验后由出气口15排出，这一过程中，电催化净化装置，电解液循环泵13不工作。

当活性碳纤维层5吸附达到饱和后，抽风扇2停止工作，则空气净化器内没有空气流动，自动升降杆11下降浸没于电解液10中，此时电催化净化装置通电开始工作，同时，电解液循环泵13也开始工作。出气口阀门关闭。

当高效过滤层3在电催化净化装置中完成净化过程后，自动升降杆11将升到最高位置，抽风扇2开始工作，电催化净化装置和电解液循环装置停止工作，出气口15阀门开启。

实施例2：

如图2所示，本实施例内容基本与实施例1相同，不同的是其中的自动升降杆可以用滑轮19代替，并增加了电动机18和壳体外的控制面板17，将负载了金属酞菁催化剂的活性碳纤维布或毡包覆到到金属细密网4内，四个角用细绳栓在滑轮19上，滑轮19与电动机18连接，控制活性碳纤维布或毡的升降。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，它包括壳体，其特征在于：壳体内由上而下依次设置初过滤层(1)，抽风扇(2)，高效过滤层(3)，细密金属网(4)，电催化净化装置和空气质量检测器(16)；壳体上位于初过滤层(1)上方设至少一个空气进气口，壳体下方一侧设至少一个出气口(15)；抽风扇(2)将外界空气鼓入壳体内，依次通过初过滤层(1)和高效过滤层(3)从而进入电催化净化装置处理后从出气口(15)排出；

所述空气净化器还包括一端连接至细密金属网(4)，另一端连接至电催化净化装置上设的自动升降杆(11)；

所述电催化净化装置包括阳极平板和阴极平板，所述阳极平板为高纯石墨(9)，阴极平板为负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维层(5)，其外部用细密金属网(4)固定；

所述电催化净化装置还包括电解液循环装置，该电解液循环装置包括内装有电解液(10)的储液槽(12)。

2.根据权利要求1所述吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，其特征在于；还包括设于壳体下方一侧的电动机(18)，所述细密金属网(4)的四个角用细绳栓有四个滑轮(19)，所述四个滑轮(19)与电动机(18)连接，由电动机(18)带动高效过滤层(3)进行上下运动。

3.根据权利要求1所述吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，其特征在于；所述阳极平板和阴极平板两级间距离为1-6cm。

4.根据权利要求1所述吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，其特征在于；所述储液槽(12)一侧上方设进液口(14)，另一侧下方设带电解液循环阀门(8)的出液口(7)，且下方设使储液槽(12)内电解液(10)处于动态循环过程的电解液循环泵(13)。

5.根据权利要求1所述吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，其特征在于；所述电催化净化装置的输入电压为4-20V，输入电流为5mA-2A。

6.根据权利要求1所述吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，其特征在于；所述电解液(10)选用硫酸钠溶液，浓度为3-5％。

7.根据权利要求1所述吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，其特征在于；所述负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维层，是含吡啶基团的改性碳纤维与金属酞菁之间通过配位键方式结合，使用的金属酞菁特征具有式1结构，其中：M是锰、铁、钴、镍、铜过渡金属离子；R₁、R₂、R₃、R₄分别为-H、-NH₂、-COOH、-NO₂、-NHCOCH₃、-NHSO₃H、-SO₃H中的任意一种，

所述的碳纤维直径在0.2-20μm之间，碳纤维形状是长丝状、短纤维状的碳纤维；碳纤维是预氧丝、碳化丝；所述负载的金属酞菁质量百分数为0.08-8％，负载的吡啶基团的质量分数为0.2-15％。

8.根据权利要求1所述吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，其特征在于；所述高效过滤层(3)是一种仿生复合微纳纤维层，该仿生复合微纳纤维层是以活性碳纤维为基本骨架，在活性碳纤维上通过静电纺丝技术将纺丝溶液的纺丝纤维复合在其表面，制得克重为10-100g/m²纺丝纤维层，整个仿生复合微纳纤维层的克重为70-340g/m²。