CN106902378B - 一种用于产生负氧离子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于产生负氧离子的方法，其采用奇冰石为原料，以三氧化二钒作为催化剂产生负氧离子，具体步骤为：S1、采用奇冰石为原料，将奇冰石通过纳米技术处理后制成纳米级奇冰石粉末；S2、往纳米级奇冰石粉末中加入催化剂三氧化二钒，再将纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒混合均匀；S3、对纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒的混合物进行加热，以产生负氧离子。本发明产生的负氧离子标准浓度较高，生物活性好，迁移距离较远，极大的提高了产生的负氧离子的质量。

Description

一种用于产生负氧离子的方法

技术领域

本发明涉及一种用于产生负氧离子的方法，属于环境健康技术领域。

背景技术

长久待在都市密闭房间内，人们会觉得头昏脑涨，但当来到森林海边、瀑布等地方的时候，人们会觉得神清气爽，这就是空气负离子的作用。空气负离子也叫负氧离子，是指获得多余电子而带负电荷的氧气离子，它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。负氧离子在医学界享有“维他氧”、“空气维生素”、“长寿素”、“空气维他命”等美称。负氧离子按其迁移距离和粒径大小分为：大、中、小三种离子，其中对人体最有益的是小离子，也称为轻离子，其具有良好的生物活性。当单位空间内轻离子的标准浓度越高，表明此处的空气越清新，对人体的有益效果也越好。

在现有技术中，人们采用了各种方法来获得负氧离子，如：

①、授权公告号为CN201533105U，授权公告日为2010年7月21日的中国实用新型专利公开了一种负氧离子产生装置，所述产生装置包括一碳纤维主体，该碳纤维主体表层分布沾合有能量石粉。

②、授权公告号为CN201853947U，授权公告日为2011年6月1日的中国实用新型专利公开了一种负氧离子发生装置，包括变压整流器、负高压发生器以及放电装置，所述变压整流器的输出端与负高压发生器输入端连接，负高压发生器输出端与放电装置输入端通过负离子碳纤维头连接；所述放电装置为碳纤维卷材；所述碳纤维卷材包括相互粘合的面层、中间层和底层；所述面层为过滤材料，所述中间层为碳纤维布，所述底层为纤维织物；所述负高压发生器的输出端通过负离子碳纤维头与作为碳纤维卷材中间层的碳纤维布连接。

③、授权公告号为CN203574224U，授权公告日为2014年4月30日的中国实用新型专利公开了一种负氧离子发生装置，该装置的构成包括有负电极座、负电极针、正电极座、正电极、控制模块、高压电源模块、显示模块，所述正电极座为绝缘体，其形状为规则几何体，正电极座内表面敷有作为正电极的金属膜或金属薄片，在正电极座和金属膜或金属薄片上设置有若干贯穿的通孔，所述负电极座位于正电极座所围成空间的中央，负电极座的形状与正电极座形状相同，若干负电极针均匀分布在负电极座的外表面，负电极针的根部固定于负电极座，负电极针的尖端指向正电极座和金属膜或金属薄片，负电极座中央镂空，控制模块、高压电源模块、显示模块设置在负电极座所围成的空间内，高压电源模块电源负极通过高压连接线连接至负电极座上的负电极针，高压电源模块电源正极通过高压连接线连接至正电极座内表面的金属膜或金属片。

④、申请公布号为 CN103893810A，申请公布日为2014年7月2日的中国发明专利公开了一种用于产生负氧离子的方法，所述用于产生负氧离子的方法包括：将空气和水分别引入气水反应器，以使引入的空气和水在所述气水反应器内达到20米/秒以上的相对运动速度而在所述气水反应器内发生反应，从而产生负氧离子；以及将反应之后含负氧离子的空气与反应之后的水分离，并将反应之后含负氧离子的空气释放到所需空间。

⑤、申请公布号为 CN105655876A，申请公布日为2014年7月2日的中国发明专利公开了一种低电压负氧离子发生器，包括相对设置的正电极和负电极，所述正电极和负电极通过固定安装在箱体上，所述正电极为金属或导电聚合物电极，所述负电极为表面涂覆石墨烯的金属或导电聚合物电极，所述正电极、负电极和反馈电路相连形成调节负氧离子浓度的电容器。

但是，通过上述专利文献产生的负氧离子都存在标准浓度不高，迁移距离不远等问题，从而使得产生的负氧离子的质量不高。

综上，如何设计一种用于产生负氧离子的方法，使其产生的负氧离子标准浓度较高，生物活性好，迁移距离较远，提高产生的负氧离子的质量是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种用于产生负氧离子的方法，其产生的负氧离子标准浓度较高，生物活性好，迁移距离较远，极大的提高了产生的负氧离子的质量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种用于产生负氧离子的方法，其是采用奇冰石为原料，以三氧化二钒作为催化剂产生负氧离子，具体步骤为：

S1、采用奇冰石为原料，将奇冰石通过纳米技术处理后制成纳米级奇冰石粉末；

S2、往纳米级奇冰石粉末中加入催化剂三氧化二钒，再将纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒混合均匀；

S3、对纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒的混合物进行加热，以产生负氧离子。

优选的，所述第S1步骤中将奇冰石通过纳米技术处理后制成粉末的具体步骤为：

a、将奇冰石放入到低温设备中，利用低温设备对奇冰石进行降温；

b、将降温后的奇冰石敲碎；

c、将敲碎后的奇冰石在低温状态下进行球磨；

d、将低温球磨后的奇冰石进行风选，制成纳米级奇冰石粉末。

优选的，在第a步骤中利用低温设备对奇冰石进行降温至-100℃至-170℃；在第c步骤进行球磨时低温状态的温度也控制到-100℃至-170℃。

优选的，所述第S2步骤中将纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒混合时，加入的三氧化二钒的重量是纳米级奇冰石粉末重量的0.2‰至1‰。

优选的，所述S3步骤中的加热温度为30℃至50℃。

优选的，所述第S3步骤中对纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物进行加热是在负氧离子发生器中进行的，所述负氧离子发生器包括盒体、设置在盒体内底部的硅酸盐和预埋在硅酸盐中的电热丝，电热丝通过导线与外界电源连接，纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物设置在盒体中。

优选的，在硅酸盐的顶部上设置有金属片，纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物放置在所述金属片上。

优选的，在负氧离子发生器的盒体顶部开口上覆盖设置有无纺布，利用无纺布将盒体的顶部开口盖住。

优选的，在负氧离子发生器的盒体顶部开口上且位于无纺布的上方位置还覆盖设置有绒布。

优选的，所述盒体采用亚克力材质，当将无纺布设置在盒体顶部开口上时，是先在无纺布的四周边上涂抹氯仿，再将无纺布盖紧在盒体顶部开口上，通过氯仿与亚克力材质发生反应，使得无纺布的四周无缝的胶粘在盒体顶部开口上。

本发明的有益效果在于：本发明通过纳米技术对奇冰石原料进行处理，将奇冰石制成纳米级奇冰石粉末极大的提高了奇冰石的比表面积，然后通过加入三氧化二钒催化剂后加热，能使得本发明产生的负氧离子达到3000多个/cm³,标准浓度较高；本发明产生的全部是等同大自然生态级小粒径负氧离子，即轻离子，生物活性好；另外，本发明能使产生的负氧离子自然扩散，形成布朗运动，这样产生的负氧离子的迁移距离较远，从而提高了产生的负氧离子的寿命。通过对奇冰石进行纳米处理的具体步骤设置，进一步增加了奇冰石的比表面积，提高产生的负氧离子的标准浓度。通过对加入三氧化二钒的重量比的设置，延长了纳米级奇冰石粉末的使用寿命。通过对加热温度的设置，进一步提高了产生的负氧离子的标准浓度。通过设计负氧离子发生器，使得纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物能均匀受热，这样进一步提高了产生的负氧离子的标准浓度。

附图说明

图1为本发明实施例的步骤流程示意图；

图2为本发明实施例中负氧离子发生器的结构示意图；

1. 盒体，2. 硅酸盐，3. 电热丝，4. 纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物，5. 金属片，6. 无纺布，7. 绒布。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的阐述。

实施例：如图1所示，一种用于产生负氧离子的方法，其采用奇冰石为原料，以三氧化二钒作为催化剂产生负氧离子，具体步骤为：S1、采用奇冰石为原料，将奇冰石通过纳米技术处理后制成纳米级奇冰石粉末；S2、往纳米级奇冰石粉末中加入催化剂三氧化二钒，再将纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒混合均匀；S3、对纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒的混合物进行加热，以产生负氧离子。根据自然界产生负氧离子的原理,主要有以下几类：一是大气受紫外线，宇宙射线，放射物质，雷雨，风暴，土壤和空气放射线等因素的影响发生电离而被释放出的电子经过地球吸收后再释放出来很快又和空气中的中性分子结合，而成为负氧离子；二是瀑布冲击，细浪推卷暴雨跌失等自然过程中水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负氧离子；三是森林的树木，叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负氧离子；四是部分地壳岩石能够释放出一定的负离子；而奇冰石就属于第四类的情况。在自然条件下，奇冰石能向空气中释放电子，当电子被氧原子俘获结合后就形成了负氧离子。但是，奇冰石在自然条件下只能释放少量的电子，因此，产生的负氧离子的量也就很少，并不实用。在本实施例中，通过纳米技术对奇冰石原料进行处理，将奇冰石制成纳米级奇冰石粉末极大的提高了奇冰石的比表面积，原来1克奇冰石的比表面积为几平方厘米，当制成纳米级奇冰石粉末后，比表面积提高到几百平方米，然后通过加入三氧化二钒催化剂后加热，能使得本实施例产生的负氧离子达到3000多个/cm³,标准浓度较高；本实施例产生的全部是等同大自然生态级小粒径负氧离子，即轻离子，生物活性好；另外，在现有技术中，很多人采用强迫电离的方法来获得负氧离子，如背景技术中引用的第②篇专利文献（授权公告号为CN201853947U）、第③篇专利文献（授权公告号为CN203574224U）和第⑤篇专利文献（申请公布号为CN105655876A）中所涉及的技术方案，但是，经过申请人长期的分析和研究发现，强迫电离的方法会使得释放出的电子具有较大的动能，较大动能会使得负氧离子很快与空气中其他物质发生反应，从而导致负氧离子的迁移距离短，寿命也就比较短暂，而本实施例通过上述步骤，使得产生的负氧离子自然扩散，形成布朗运动，这样产生的负氧离子的迁移距离较远，从而提高了产生的负氧离子的寿命。

所述第S1步骤中将奇冰石通过纳米技术处理后制成粉末的具体步骤为：

a、将奇冰石放入到低温设备中，利用低温设备对奇冰石进行降温；

b、将降温后的奇冰石敲碎；

c、将敲碎后的奇冰石在低温状态下进行球磨；

d、将低温球磨后的奇冰石进行风选，制成纳米级奇冰石粉末。

在本实施例中，是利用低温实验室对奇冰石进行降温的，敲碎奇冰石的操作也是在低温实验室中的低温状态下进行的，可采取人工利用锤子直接敲碎。球磨可采用低温球磨机进行。利用低温设备对奇冰石进行降温使得奇冰石变脆，然后将其敲碎再球磨，这样能进一步增加奇冰石的比表面积；另外，在低温状态下进行球磨，能避免球磨时产生的热量使得奇冰石粉末出现胶着状态的现象发生，保证了奇冰石粉末能达到纳米级，从而通过上述几个步骤，进一步增加了奇冰石的比表面积，提高产生的负氧离子的标准浓度。本实施例中制成纳米级奇冰石粉末的平均径粒能达到1纳米至100纳米。

在第a步骤中利用低温设备对奇冰石进行降温至-100℃，在这里，也可以将温度降温至-150℃或-170℃；在第c 步骤进行球磨时低温状态的温度也控制到-100℃，在这里，也可以将温度控制到-150℃或-170℃；这样能进一步增加奇冰石的比表面积。

所述第S2步骤中将纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒混合时，加入的三氧化二钒的重量是纳米级奇冰石粉末重量的0.2‰，在这里也可以是纳米级奇冰石粉末重量的0.5‰或1‰。三氧化二钒的加入量非常关键，本实施例中三氧化二钒的加入量能使得当加热温度过低时，纳米级奇冰石粉末释放的电子会被三氧化二钒捕获，不会释放到空气中；当加热温度过高时，三氧化二钒会先于纳米级奇冰石粉末被氧化成四氧化三钒，从而起到一个保护作用。因此，本实施例中三氧化二钒的加入量能延长纳米级奇冰石粉末的使用寿命。

所述S3步骤中的加热温度为30℃至50℃。加热温度也是非常关键的一个因素，当加热温度过高时，纳米级奇冰石粉末会被氧化，失去部分活性，朝空气中自动释放电子数量大大减少；当加热温度过低时，纳米级奇冰石粉末只会释放少量的电子。因此，加热温度如果设置不当，都会影响负氧离子的产生量，降低负氧离子的标准浓度。

按国内专业部门推荐的负氧离子浓度标准分为五个等级，如下表：

离子浓度（个/cm<sup>3</sup>）	等级	空气清新程度
			〉2000	一级	非常清新
1500-2000	二级	清新
			1000-1500	三级	较清新
500-1000	四级	一般
			≤500	五级	不清新

申请人使用负离子检测仪，对加热温度不同的试样1～试样5进行试验，试验数据如下表：

	试样1	试样2	试样3	试样4	试样5
						加热温度（℃）	28	30	40	50	55
试样成分	纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒	纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒	纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒	纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒	纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒
						检测距离（cm）	10	10	10	10	10
负氧离子浓度（个/cm<sup>3</sup>）	995	1306	2421	3409	1018

从上表可以看出，当加热温度设置为30℃至50℃时，能进一步提高产生的负氧离子的标准浓度。

如图2所示，所述第S3步骤中对纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物进行加热是在负氧离子发生器中进行的，所述负氧离子发生器包括盒体1、设置在盒体1内底部的硅酸盐2和预埋在硅酸盐2中的电热丝3，电热丝3通过导线（图中未示出）与外界电源连接，纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物4设置在盒体1中。加热时，通过设置硅酸盐，既能保证热传递效果好，热能的利用效率高又能防止在使用过程中发生热胀冷缩的现象。在本实施例中，是将硅酸盐制成蒸汽砖状，电热丝设置在蒸汽砖状的硅酸盐中。

在硅酸盐2的顶部上设置有金属片5，纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物4放置在所述金属片5上。加热时，热量依次通过发热丝、硅酸盐和金属片传递给纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物，使其均匀受热，这样能进一步提高产生的负氧离子的标准浓度。

在负氧离子发生器的盒体1顶部开口上覆盖设置有无纺布6，利用无纺布6将盒体1的顶部开口盖住。这样既能防止静电保证电子的正常释放又能防止纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物从盒体顶部的开口泄露出去。

在负氧离子发生器的盒体1顶部开口上且位于无纺布6的上方位置还覆盖设置有绒布7。这样能进一步保证防止静电保证电子的正常释放。

所述盒体1采用亚克力材质，当将无纺布6设置在盒体顶部开口上时，是先在无纺布6的四周边上涂抹氯仿，再将无纺布6盖紧在盒体1顶部开口上，通过氯仿与亚克力材质发生反应，使得无纺布6的四周无缝的胶粘在盒体1顶部开口上。这样既能防止盒体内部的纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物泄露，又能便于负氧离子发生器的制作。

申请人将本实施例中制成的负氧离子发生器样品送至广东省微生物分析检测中心进行负氧离子浓度检测（检测报告编号：2017FM00441R01），检测结果如下表：

从上表可以看出，本实施例产生的负氧离子浓度已经达到第一等级。另外，一般负氧离子浓度检测都是距离样品2cm处检测，而本实施例中可以距离样品10cm处进行检测，从这里也可以看出，本实施例中产生的负氧离子的迁移距离较远，负氧离子的寿命较长。因此，经过本实施例产生的负氧离子具有能净化空气，清除甲醛，有效防止白血病；防止有害辐射；清除烟雾，断解尼古丁分子链，清除一氧化碳；消除人体自由基，修复受损器官促进人体机能平衡；凝聚空气中的尘埃、水蒸气，有清洁及干燥空气的作用，防止霉菌繁衍等功能。

综上，本发明通过纳米技术对奇冰石原料进行处理，将奇冰石制成纳米级奇冰石粉末极大的提高了奇冰石的比表面积，然后通过加入三氧化二钒催化剂后加热，能使得本发明产生的负氧离子达到3000多个/cm³,标准浓度较高；本发明产生的全部是等同大自然生态级小粒径负氧离子，即轻离子，生物活性好；另外，本发明能使产生的负氧离子自然扩散，形成布朗运动，这样产生的负氧离子的迁移距离较远，从而提高了产生的负氧离子的寿命。通过对奇冰石进行纳米处理的具体步骤设置，进一步增加了奇冰石的比表面积，提高产生的负氧离子的标准浓度。通过对加入三氧化二钒的重量比的设置，延长了纳米级奇冰石粉末的使用寿命。通过对加热温度的设置，进一步提高了产生的负氧离子的标准浓度。通过设计负氧离子发生器，使得纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物能均匀受热，这样进一步提高了产生的负氧离子的标准浓度。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (8)

1.一种用于产生负氧离子的方法，其特征在于：采用奇冰石为原料，以三氧化二钒作为催化剂产生负氧离子，具体步骤为：

S1、采用奇冰石为原料，将奇冰石通过纳米技术处理后制成纳米级奇冰石粉末；

S2、往纳米级奇冰石粉末中加入催化剂三氧化二钒，再将纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒混合均匀；

S3、对纳米级奇冰石粉末与三氧化二钒的混合物进行加热，以产生负氧离子；

所述第S1步骤中将奇冰石通过纳米技术处理后制成粉末的具体步骤为：

a、将奇冰石放入到低温设备中，利用低温设备对奇冰石进行降温；

b、将降温后的奇冰石敲碎；

c、将敲碎后的奇冰石在低温状态下进行球磨；

d、将低温球磨后的奇冰石进行风选，制成纳米级奇冰石粉末；

在第a步骤中利用低温设备对奇冰石进行降温至-100℃至-170℃；在第c 步骤进行球磨时低温状态的温度也控制到-100℃至-170℃。

2.根据权利要求1所述的用于产生负氧离子的方法，其特征在于：所述第S2步骤中将纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒混合时，加入的三氧化二钒的重量是纳米级奇冰石粉末重量的0.2‰至1‰。

3.根据权利要求2所述的用于产生负氧离子的方法，其特征在于：所述S3步骤中的加热温度为30℃至50℃。

4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的用于产生负氧离子的方法，其特征在于：所述第S3步骤中对纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物进行加热是在负氧离子发生器中进行的，所述负氧离子发生器包括盒体、设置在盒体内底部的硅酸盐和预埋在硅酸盐中的电热丝，电热丝通过导线与外界电源连接，纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物设置在盒体中。

5.根据权利要求4所述的用于产生负氧离子的方法，其特征在于：在硅酸盐的顶部上设置有金属片，纳米级奇冰石粉末与催化剂三氧化二钒的混合物放置在所述金属片上。

6.根据权利要求5所述的用于产生负氧离子的方法，其特征在于：在负氧离子发生器的盒体顶部开口上覆盖设置有无纺布，利用无纺布将盒体的顶部开口盖住。

7.根据权利要求6所述的用于产生负氧离子的方法，其特征在于：在负氧离子发生器的盒体顶部开口上且位于无纺布的上方位置还覆盖设置有绒布。

8.根据权利要求7所述的用于产生负氧离子的方法，其特征在于：所述盒体采用亚克力材质，当将无纺布设置在盒体顶部开口上时，是先在无纺布的四周边上涂抹氯仿，再将无纺布盖紧在盒体顶部开口上，通过氯仿与亚克力材质发生反应，使得无纺布的四周无缝的胶粘在盒体顶部开口上。