CN105228656A - 用于尤其从汽车空调系统中光催化清除易失性有机和无机污染物以及微生物的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于尤其从机动车辆的空调系统中光催化清除易失性有机和无机污染物以及微生物的装置，所述装置由施加有光催化层的板状元件以及固持呈LED二极管形式的光源的承载元件组成，在所述承载元件与所述板状元件之间存在主干空间的条件下，所述光源发射UV光，优选地UV-A和/或UV-C，同时所述光源主要引导朝向其中所述板状元件(1)与所述承载元件(2)通过至少一个间隔元件(3)隔离的所述层，所述板状元件优选地施加有光催化层。优选地所述外部承载元件(2)或所述外部板状元件(1)配备有紧固元件，并且所述光源(7)由发射具有410nm至460nm波长的UVis光的LED组成。光催化剂由以下项组成：由通过金属，优选地以电化学方式获得的贵金属修饰的二氧化钛制成的纳米管；或由通过金属，优选地使用微乳化方法获得的贵金属修饰的二氧化钛制成的纳米复合材料。
Description
技术领域
无
背景技术
本发明的目标是一种用于具体地从汽车空调系统中光催化清除易失性有机和无机污染物以及微生物的装置。本发明还可以应用于其它机动车辆的空调系统中以及小型通风系统中。
已知的空气净化装置可以根据净化的流的体积划分成组装在交通量大的过程大厅和房间中的空气通风和空调装置以及小型空调和通风装置，在其之间我们可以区分既定用于降解汽车空调系统中的污染物的装置。
申请说明书US5835840描绘一种用于房间内空气的光催化净化的系统。反应器内侧用二氧化钛层覆盖。建议空气湿度为50％。二氧化钛薄层施加在通风管的内表面上。在通风管内侧存在一组发射具有(＝300÷400nm)波长的紫外光的灯。
专利文献US007255831B2描绘一种用于密闭房间中的空气的光催化净化的系统。所施加的光催化剂由通过一氧化钨(VI)修饰的二氧化钛组成。通过将水溶液(NH4)10W12O41与TiO2</0悬浮液>混合而获得通过钨修饰的光催化剂。接下来，所获得的光催化剂以25％重量的量分散在水中并且通过电泳喷涂或浸没(浸涂)施加在具有蜂窝结构的衬底的表面上。在形成光催化剂的薄层的过程中的重要阶段是均质化水中的WO3/TiO2纳米粒子的过程，所述过程应该持续10分钟至30分钟。因此，通过执行衬底表面的单个浸渍过程获得均质层。在气相乙醛和1-丙醇的降解反应中检查光催化活性。在40％至50％的空气湿度下WO3/TiO2光催化剂展现最高光催化活性，而在20％的空气湿度下非掺杂TiO2展现最高光催化活性。然而，在存在3％摩尔WO3/TiO2光催化剂时降解丁烯的情况下，将空气湿度减小至20％是有益的。
专利说明书US006797127B1描述一种由UV光源组成的空气净化系统。第一阶段是安装发射具有110nm至200nm波长的射线以产生臭氧的灯。空气净化过程的第二和第三阶段涉及发射具有200nm至300nm和300nm至380nm波长的射线，同时在存在具有通过银、金、铂、钨、钒或铜修饰的斜方晶结构的二氧化钛光催化剂的情况下发生污染物的降解过程。光催化剂在金属瓦、陶瓷底座、聚酯纤维、纸、塑料或过滤纸的表面上固化。
申请文献US005762665A描述一种用于由被动式(水平阻挡层)和主动式(碳过滤器)过滤器组成的汽车通风系统的空气净化装置。水平阻挡层的系统促使空气流动。由碳纤维组成的防尘过滤器放入被动式过滤器之间的空间内的矩形外壳中。由风扇促使空气循环。
申请说明书US2007/0032186A1描绘一种安装在由5个过滤器的系统组成的舱中的空气净化系统。第一个清除大于10μm的粒子，第二个碳过滤器阻挡以气相形式出现的灰尘，另外过滤材料含有通过高锰酸盐浸渍的活性氧化铝，第三过滤器清除大小为2μm、5μm以及更小的固体粒子。第四光催化过滤器用于消除病原菌并且采用钛板的形式。所设计系统中的空气流动效率至少为400m3/min。
申请说明书US20110105008A1描绘一种用于车辆的空气净化系统，其涉及预先净化从引擎和涡轮增压器产生的加热空气。将催化系统空气净化放置于混合阀与密闭的乘客舱之间。催化污染物清除单元(CATOX)在500°F与830°F之间的温度范围内工作。
申请说明书US2012/0128539A1描述一种由汽车通风系统的整体部件构成的空气净化装置。通风管的内部部分由光催化剂层覆盖。发射UVA灯或发射UVA二极管的系统用作光源。
为了避免与灯表面变脏相关的不便，已知装置组装在吸收固体灰尘粒子的过滤器后方的系统中。然而，灯上的灰尘导致射线至光催化剂表面的非均匀传送，从而降低灰尘氧化的效率。因此，替换整个空调系统可变得必要。
用于具体地从机动车的空调系统中光催化清除易失性有机和无机污染物以及微生物的装置由通过光催化层覆盖的板状元件以及支撑光源的承载元件组成，在承载元件与板状元件之间存在主干空间的条件下，所述光源在形式上由发射UV光，优选地UV-A和/或UV-C的LED组成，同时光源引导朝向光催化层，根据本发明所述装置的特征在于，板状元件与承载元件通过优选地由光催化层覆盖的至少一个垫片隔离。光催化层由通过遵循已知方法均匀地施加和/或施加在某些点处的光催化剂组成。
发明内容
在本发明的一个变体中，所述垫片采用网的形式。在根据本发明的装置的其它变体中，所述垫片以圆柱体侧壁的波纹部分的形式成形。
在本发明的另一变体中，光催化层与光源的距离在1cm至30cm的范围内，优选地在2cm至7cm的范围内。
在本发明的一个其它变体中，承载或外部板状元件配备有紧固元件以及可能地密封元件。
优选地，外部承载元件或外部板状元件配备有距离盖板。
在根据本发明的装置的下一变体中，光源另外由发射具有410nm至460nm，优选地410nm至430nm波长的UVis光的LED组成。
在优选地至多20％LED通过其由此以相对于承载元件的15°至75°角发光的方式设置的条件下，发射UV-A：UV-C：UVis光的二极管的数目比在1:1:1至1:1:8的范围内，优选地为1:1:4。
在根据本发明的装置的下一变体中，UV-C光强度在0.5mW/cm2至25mW/cm2之间，优选地在2mW/cm2至8mW/cm2之间；UV-A光强度在0.5mW/cm2至25mW/cm2之间，优选地在2mW/cm2至8mW/cm2之间，而UVis光强度在0.5mW/cm2至25mW/cm2之间，优选地在2mW/cm2至8mW/cm2之间。
在本发明的另一变体中，在将光源放置于承载元件的两侧上的条件下，间隔元件优选地直接通过承载元件放置并且在具有板状元件的两侧上终止。
在本发明的另一变体中，在光催化层位于板状元件的两侧上的条件下，间隔元件优选地直接通过板放置并且在具有承载元件的两侧上终止。
在本发明的另一变体中，间隔元件优选地在内部承载元件中直通地放置并且在具有外部板状元件的一侧上以及在具有外部承载元件的另一侧上终止。
优选地，光催化剂由通过金属(优选地由于电化学反应所获得的贵金属)修饰的二氧化钛纳米管组成。
优选地，光催化剂由通过金属(优选地通过使用微乳化方法获得的贵金属)修饰的二氧化钛纳米复合材料组成。
平行于或垂直于包含在根据本发明的装置中的光催化层引入净化空气流。所述装置既定用于安装在现有的汽车空调管中作为独立元件或形成装置的电池的多元件系统中的元件。如果灯变脏，那么这将足以替换装置本身，而不需要替换汽车中的空调系统的全部或部分。使用UVis射线会减少通过电池的容量调节的功率消耗，在机动车中功率消耗的量受到限制。
附图说明
已在实施方案实例和图式中更详细地说明本发明的主题，其中：
图1展示从板状元件的侧面观察到的各种装置，
图2展示从承载元件的侧面观察到的来自图1的各种装置，
图3展示从板状元件的侧面观察到的其中从一些LED产生的射线以某一角度落在光催化层上的各种装置，
图4展示从承载元件的侧面观察到的来自图3的多种装置，
图5展示从板状元件的侧面观察到的具有两个光催化层的各种装置，
图6展示从承载元件的侧面观察到的来自图5的各种装置，
图7展示从承载元件的侧面观察到的具有两个光催化层的各种装置，
图8展示从第二承载元件的侧面观察到的来自图7的各种装置，
图9展示从板状元件的侧面观察到的具有其中光源放置于两侧上的承载元件的各种装置，
图10展示从第二承载元件的侧面观察到的来自图7的各种装置，
图11展示从板状元件的侧面观察到的具有呈圆柱体侧壁的部分形式的垫片的各种发明，
图12展示从承载元件的侧面观察到的来自图11的各种装置，
图13和图15展示从后面观察到的具有呈网形式的垫片的各种装置，
图14展示从顶部观察到的来自图13的装置，
图16展示在垂直部分中的来自图15的装置，
图17展示在管道的横向部分中观察到的放置于空调管中的来自图13的装置，
图18展示在管道的纵向部分中的放置于空调管中的来自图13的装置。
具体实施方式
实例I
获得光催化层。
环己烷中的350cm3的0,2MAOT(双二乙基琥珀酸钠)以0.5：0.1的摩尔比添加有1.44cm3的硝酸银和氯铂酸钾(IV)的水溶液。整个混合物在惰性气体氛围中混合30分钟并且随后引入了二氧化钛钛酸四异丙酯(TIP)的前体。含有金属离子的内相微乳液添加有150cm3的微乳液，其制备为环己烷中的含有分散相硼氢化钠作为还原剂的0,2MAOT(双二乙基琥珀酸钠)溶液。相对于金属的摩尔量施加3倍的过量还原剂。所获得的Pt/Ag纳米复合材料间隔开、用丙酮和水冲洗、在80℃的温度下脱水且在350℃的温度下煅烧3小时。所获得的结构为设置在二氧化钛的表面上的双金属合金类型的结构。
如在图1中示出，将基于通过贵金属修饰的二氧化钛的光催化层4放置于板状元件1上，所述板状元件在放置于承载元件2上的光源7的相对侧上。由于二氧化钛的表面通过贵金属修饰，因此基于二氧化钛的光催化层4关于UV和Vis电磁波谱具有光催化特性。板状元件1通过垫片3连接到承载元件2。所获得的光催化剂用刷子以悬浮液形式施加在早先通过原硅酸四乙酯(TEOS)浸渍的玻璃毡的表面上。所述毡片在80℃的温度下脱水并且随后放置于板状元件1上。光源7由组合的LED(光强度：6mW/cm2)的系统组成，其中2/3LED发射UV且1/3LED从可见光范围(UVis)发射射线。所述装置使用紧固元件8垂直安装到空调管11中。承载元件1配备有密封件9。全部容量的净化空气在光源7与光催化层4之间流动。
当空气流的线性流速为0.3m/s且湿度为30％时，在曝露20分钟之后甲苯的降解程度为100％。
实例II
获得光催化层。
基于TiO2的光催化层4通过铂修饰。相对于TiO2的质量铂含量为重量的0.1％。由于将氯铂酸钾(IV)的水溶液添加到异丙醇中而获得光催化剂。接下来，所述物质添加有二氧化钛钛酸四异丙酯(TIP)的前体。所获得的溶胶在80℃的温度下脱水并且在450℃的温度下煅烧3小时。接下来，光催化剂使用浸没在陶瓷材料的表面上的方法固化并且如板状元件1放置于装置中。LED，即发射UV和Vis的LED(强度：8mW/cm2)用作光源7。如图9中示出，间隔元件3直接通过承载元件2设置并且在具有板元件1的两侧上终止。将光源7放置于承载元件2的两侧上。
反应器垂直放置于空调管11中并且通过螺纹8拧入。全部容量的净化空气在光源7与光催化层4之间循环流动。
当空气流的线性流速为0.2m/s且湿度为50％时，在曝露30分钟之后甲苯的降解程度为95％。
实例III
获得光催化层。
环己烷中的500cm3的0,2MAOT添加有0.5cm3的氯铂酸钾(IV)和四氯金酸氢(III)的水溶液。全部混合物在惰性气体氛围中混合并且随后添加有第二微乳液，所述第二微乳液含有分散在水-AOT-环己烷微乳液的水相中的还原剂-硼氢化钠。相对于金属的摩尔量施加3倍的过量还原剂。TiO2纳米复合材料间隔开、在80℃的温度下脱水且在450℃的温度下煅烧。相对于TiO2摩尔量的金属含量为0.1％摩尔的Pt和0.5％摩尔的Au。
由通过Au和Pt修饰的TiO2组成的光催化层4用刷子以悬浮液形式施加在早先通过原硅酸四乙酯(TEOS)浸渍的玻璃毡的表面上，并且如图11中示出在空气净化反应器中放置于垫片3上(以如六角风琴折叠的圆柱体6的侧壁的部分的形式成形)以及板状元件1上。光源7由组合的LED(光强度：6mW/cm2)的系统组成，其中2/3LED发射UV且1/3LED从可见光范围(UVis)发射射线。20％的LED通过其以相对于板状元件1的30°角发光的方式放置于承载元件2上，使得垫片3也被照亮。反应器垂直于空气流放置于通风管内部。
当空气流的线性流速为0.25m/s且湿度为40％时，在曝露40分钟之后甲苯的降解程度为100％。
实例IV
获得光催化层。
将钛钢片的洁净表面放置于乙二醇(体积的98％)、水(2％体积)和氟化铵(0.09M)的溶液中。将溶液放置于由塑料制成的容器中。将基底材料以使其量仅2/3浸没的方式竖直放置在溶液中。电化学过程进行60分钟。在所述过程期间，不断地混合溶液。在电化学过程期间，在基底材料的表面上形成直径200nm且长度6μm的TiO2纳米管。从溶液中取出基底材料连同在表面上形成的TiO2纳米管的基质，用脱矿质水冲洗且随后放置于脱矿质水中经受超声波5分钟。所获得的材料在80℃中脱水24小时，并且在450℃的温度下煅烧6小时(使用2℃/min的温度增量)。接下来，具有纳米管的基底浸没在含有氯铂酸钾(0.05M)的水和异丙醇(1：1)的溶液中；所述溶液的pH是5。随后通过通入氩气30分钟清除空气；将溶液混合120分钟以便使金属离子吸附在纳米管的表面上，并且用300nm至400nm波长的射线照射60分钟。
所获得的材料在80℃的温度下脱水2小时，并且随后施加在由电线(厚度：1mm和3mm)、对角网格组成的网格5上，从而构成垫片3。将呈LED的组合形式的光源7放置于外部承载元件2上，所述LED以1：1：4的相互比率发射强度为8mW/cm2的具有375nm波长的UV-A射线、具有254nm波长的UV-C以及随着415nm波长的Vis。10％的LED放置于45％的角处，使得其将照亮网5上的光催化层4。外部承载元件中的一个配备有紧固元件8且另一个在距离盖板10中。
当空气流的线性流速为0.25m/s且湿度为20％时，在曝露20分钟之后甲苯的降解程度为100％。
Claims (14)
1.一种用于具体地从机动车的空调系统中光催化清除易失性有机和无机污染物以及微生物的装置，所述装置由通过光催化层覆盖的板状元件以及支撑光源的承载元件组成，在所述承载元件与所述板状元件之间存在主干空间的条件下，所述光源在形式上由发射UV光，优选地UV-A和/或UV-C的LED组成，同时所述光源引导朝向所述光催化层，所述装置的特征在于，在所述光催化层(4)由通过遵循已知方法均匀地施加和/或施加在某些点处的所述光催化剂组成的条件下，所述板状元件(1)与所述承载元件(2)通过至少一个垫片(3)隔离，优选地通过光催化层(4)覆盖。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，垫片(3)具有网(5)的形式。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，垫片(3)以圆柱体(6)的侧壁的波纹部分的形式成形。
4.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，所述光催化层(4)与所述光源(7)的距离在1cm至30cm的范围内，优选地在2cm至7cm的范围内。
5.根据权利要求1至4所述的装置，其特征在于，所述外部承载元件(2)或所述外部板状元件(1)配备有紧固元件(8)以及可能地密封元件(9)。
6.根据权利要求1至4所述的装置，其特征在于，所述外部承载元件(2)或所述外部板状元件(1)配备有距离盖板(10)。
7.根据权利要求1至6所述的装置，其特征在于，所述光源(7)另外由发射具有410nm至460nm，优选地410nm至430nm波长的UVis光的LED组成。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在优选地至多20％的LED通过其由此以相对于所述承载元件的15°至75°角发光的方式设置的条件下，发射UV-A：UV-C：UVis光的二极管的数目比在1：1：1至1：1：8的范围内，优选地为1：1：4。
9.根据权利要求7或8所述的装置，UV-C光强度在0.5mW/cm2至25mW/cm2之间，优选地在2mW/cm2至8mW/cm2之间；UV-A光强度在0.5mW/cm2至25mW/cm2之间，优选地在2mW/cm2至8mW/cm2之间，而UVis光强度在0.5mW/cm2至25mW/cm2之间，优选地在2mW/cm2至8mW/cm2之间。
10.根据权利要求1至7所述的装置，其特征在于，在将所述光源(7)放置于所述承载元件(2)的两侧上的条件下，所述间隔元件(3)优选地直接通过所述承载元件(2)放置并且在具有板状元件(1)的两侧上终止。
11.根据权利要求1至7所述的装置，其特征在于，在所述光催化层(4)位于所述板状元件(1)的两侧上的条件下，所述间隔元件(3)优选地直接通过所述板状元件(1)放置并且在具有承载元件(2)的两侧上终止。
12.根据权利要求1至7所述的装置，其特征在于，所述间隔元件(3)优选地在所述内部承载元件中直通地放置并且在具有外部板状元件(1)的一侧上以及在具有外部承载元件(2)的另一侧上终止。
13.根据权利要求1至12所述的装置，其特征在于，所述光催化剂由通过金属修饰的二氧化钛纳米管组成，所述金属优选地为由于电化学反应所获得的贵金属。
14.根据权利要求1至12所述的装置，其特征在于，所述光催化剂由通过金属修饰的二氧化钛纳米复合材料组成，所述金属优选地为通过使用微乳化方法获得的贵金属。
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| US20200269255A1 (en) * | 2019-02-26 | 2020-08-27 | Rice Ear Ltd | Air purifier and improvement of air-purifying performance |
| CN113522258B (zh) * | 2020-04-21 | 2023-10-10 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种高效光催化氧化VOCs的催化剂的制备方法 |
| US20220047757A1 (en) * | 2020-08-12 | 2022-02-17 | Aleddra Inc. | Dual-Disinfection Germicial Lighting Device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7942956B2 (en) * | 2009-07-30 | 2011-05-17 | Ching-Ming Chen | Air purifier |
| CN102091341A (zh) * | 2009-12-10 | 2011-06-15 | 霍尼韦尔国际公司 | 空气净化设备及其形成方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5835840A (en) | 1995-09-06 | 1998-11-10 | Universal Air Technology | Photocatalytic system for indoor air quality |
| US5762665A (en) | 1997-04-03 | 1998-06-09 | Abrahamian; Nichan A. | Vehicular air purification system |
| AU5709600A (en) | 1999-07-19 | 2001-02-05 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Process and apparatus for purification of oxygen-containing gas |
| US7255831B2 (en) | 2003-05-30 | 2007-08-14 | Carrier Corporation | Tungsten oxide/titanium dioxide photocatalyst for improving indoor air quality |
| US7279144B2 (en) * | 2003-09-23 | 2007-10-09 | Carrier Corporation | Reflective lamp to maximize light delivery to a photoactive catalyst |
| US20070032186A1 (en) | 2005-04-29 | 2007-02-08 | Clark Steven F | Vehicle air purification system |
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| AU2010213703A1 (en) * | 2009-02-13 | 2011-08-11 | Lee Antimicorbial Solutions Llc | UV air treatment method and device |
| US20110105008A1 (en) | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Honeywell International Inc. | Catalytic air purification system for a vehicle using multiple heat sources from an engine |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7942956B2 (en) * | 2009-07-30 | 2011-05-17 | Ching-Ming Chen | Air purifier |
| CN102091341A (zh) * | 2009-12-10 | 2011-06-15 | 霍尼韦尔国际公司 | 空气净化设备及其形成方法 |
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