CN107899340A - 一种纳米吸附材料空气净化器 - Google Patents

一种纳米吸附材料空气净化器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米吸附材料空气净化器，包括壳体，所述壳体的一个侧面上安装有KS02Y控制器，且壳体底部的四个拐角处均固定有滚轮，所述壳体的上方固定有液压缸和纳米吸附材料板，且液压缸位于纳米吸附材料板的一侧，所述液压缸的一端通过液压伸缩杆连接有固定箱，所述固定箱的内部安装有电动机，所述电动机的一端通过转轴连接有喷雾器，本发明设置了喷雾器，液压泵将液压缸中的液压油压入液压伸缩杆中，驱动液压伸缩杆带动固定箱上下移动，水泵通过进液管将储水池中的水导入喷雾器中，将空气中漂浮的粉尘颗粒进行打湿，粉尘颗粒受重进行降落，解决了不能很好地吸附空气中流动的粉尘颗粒，对人身健康造成威胁的问题。

Description

一种纳米吸附材料空气净化器
技术领域
本发明属于纳米吸附材料吸附技术领域，具体涉及一种纳米吸附材料空气净化器。
背景技术
活性炭是用木材、煤、果壳含碳物质在高温缺氧条件下活化制成纳米吸附材料吸附是利用纳米吸附材料的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法，粉末炭采用混悬接触吸附方式，而粒状炭则采用过滤吸附方式，主要优点是处理程度高，效果稳定，气相吸附中常使用颗粒活性炭，通常是让气流通过纳米吸附材料层进行吸附，仪器室、空调室、地下室及海底设施中的空气，由于外界污染或者受密闭环境中人群活动的影响，常含有体臭、吸烟臭、烹饪臭、油、有机及无机硫化物、腐蚀性成分，可用活性炭进行净化，除去杂质成分。
但是目前市场上的活性炭空气净化器在使用过程中存在一些缺陷,普通的纳米吸附材料空气净化器只能固定式的放置在指定的区域，不能根据需求进行流动净化空气，且普通的活性炭空气净化器不能很好地吸附空气中流动的粉尘颗粒，行人大量的流通可能导致粉尘大量进入呼吸道，对人身健康造成威胁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米吸附材料空气净化器，以解决上述背景技术中提出的普通的活性炭吸附材料空气净化器只能固定式的放置在指定的区域，不能根据需求进行流动净化空气，且不能很好地吸附空气中流动的粉尘颗粒，行人大量的流通可能导致粉尘大量进入呼吸道，对人身健康造成威胁的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米吸附材料空气净化器，包括壳体，所述壳体的一个侧面上安装有KS02Y控制器，且壳体底部的四个拐角处均固定有滚轮，所述壳体的上方固定有液压缸和纳米吸附材料板，且液压缸位于纳米吸附材料板的一侧，所述液压缸的一端通过液压伸缩杆连接有固定箱，所述固定箱的内部安装有电动机，所述电动机的一端通过转轴连接有喷雾器，所述喷雾器表面安装有雾化喷头组，所述壳体的内部安装有储水池、水泵和液压泵，且水泵位于储水池与液压泵之间，所述水泵的一端连接有出液管，且水泵另一端连接的进液管位于储水池的内部，所述储水池的一侧安装有进液口，所述进液口的一侧固定有止液阀，所述储水池的上方固定有鼓风机，所述鼓风机的一端通过吸风管连接有纳米吸附材料管，且鼓风机另一端连接的出风管穿过壳体延伸至其外部，所述电动机、鼓风机、水泵和液压泵均与KS02Y控制器电性连接，所述KS02Y控制器与外部电源电性连接。
优选的，所述滚轮的上方安装有减震弹簧。
优选的，所述雾化喷头组由九个雾化喷头组成。
优选的，所述纳米吸附材料板的内部开设有密集的孔。
优选的，所述储水池为中空圆柱体结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明，设置了喷雾器，液压泵将液压缸中的液压油压入液压伸缩杆中，驱动液压伸缩杆带动固定箱上下移动，从而调整所需净化的高度，水泵通过进液管将储水池中的水导入喷雾器中，通过雾化喷头组对空气进行喷洒水雾，将空气中漂浮的粉尘颗粒进行打湿，粉尘颗粒受重进行降落，解决了不能很好地吸附空气中流动的粉尘颗粒，行人大量的流通可能导致粉尘大量进入呼吸道，对人身健康造成威胁的问题。
（2）本发明，设置了鼓风机，鼓风机通过吸风管将空气中的异味导入纳米吸附材料管，将净化后的气体释放出，从而提供干净的空气，解决了不能根据需求进行流动式净化空气的问题。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的喷雾器结构示意图；
图4为本发明的电路框图；
图中：1-喷雾器、2-电动机、3-液压缸、4-纳米吸附材料管、5-鼓风机、6-纳米吸附材料板、7-进液口、8-储水池、9-水泵、10-滚轮、11-液压泵、12-壳体、13-液压伸缩杆、14-固定箱、15-止液阀、16-雾化喷头组、17- KS02Y控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种纳米吸附材料空气净化器，包括壳体12，壳体12的一个侧面上安装有KS02Y控制器17，且壳体12底部的四个拐角处均固定有滚轮10，壳体12的上方固定有液压缸3和纳米吸附材料板6，且液压缸3位于纳米吸附材料板6的一侧，液压缸3的一端通过液压伸缩杆13连接有固定箱14，液压泵11将液压缸3中的液压油压入液压伸缩杆13中，驱动液压伸缩杆13带动固定箱14上下移动，从而调整所需净化的高度，固定箱14的内部安装有电动机2，电动机2的一端通过转轴连接有喷雾器1，电动机2采用Y315M-2驱动电机，电动机2通过转轴对喷雾器1进行旋转，使喷出的水雾在空气中流通，便于更好的将空气中漂浮的粉尘颗粒进行打湿，粉尘颗粒受重进行降落，喷雾器1表面安装有雾化喷头组16，壳体12的内部安装有储水池8、水泵9和液压泵11，且水泵9位于储水池8与液压泵11之间，水泵9的一端连接有出液管，且水泵9另一端连接的进液管位于储水池8的内部，水泵9通过进液管将储水池8中的水导入喷雾器1中，通过雾化喷头组16对空气进行喷洒水雾，储水池8的一侧安装有进液口7，进液口7的一侧固定有止液阀15，储水池8的上方固定有鼓风机5，鼓风机5的一端通过吸风管连接有纳米吸附材料管4，鼓风机5通过吸风管将空气中的异味导入纳米吸附材料管4，将净化后的气体释放出，提供干净的空气，且鼓风机5另一端连接的出风管穿过壳体12延伸至其外部，电动机2、鼓风机5、水泵9和液压泵11均与KS02Y控制器17电性连接，KS02Y控制器17与外部电源电性连接。
为了避免外界环境震动影响吸附器进行正常工作，本实例中，优选的，滚轮10的上方安装有减震弹簧。
为了更加全面的对周围空气进行喷洒水雾，本实例中，优选的，雾化喷头组16由九个雾化喷头组成。
为了便于吸附空气中更多的颗粒和异味，本实例中，优选的，纳米吸附材料板6的内部开设有密集的孔。
为了便于大量的存储水，本实例中，优选的，储水池8为中空圆柱体结构。
本发明的工作原理及使用流程：将外部电源连接好，则KS02Y控制器17控制电动机2、鼓风机5、水泵9和液压泵11正常工作，推动壳体12使滚轮10进行滚动，液压泵11将液压缸3中的液压油压入液压伸缩杆13中，驱动液压伸缩杆13带动固定箱14上下移动，从而调整所需净化的高度，同时水泵9通过进液管将储水池8中的水导入喷雾器1中，通过雾化喷头组16对空气进行喷洒水雾，电动机2通过转轴对喷雾器1进行旋转，使喷出的水雾在空气中流通，便于更好的将空气中漂浮的粉尘颗粒进行打湿，粉尘颗粒受重进行降落，随后纳米吸附材料板6对其进行吸附，鼓风机5通过吸风管将空气中的异味导入纳米吸附材料管4，将净化后的气体释放出，从而提供干净的空气。
纳米吸附材料板6采用多级孔甲醛吸附纳米材料，采用原位合成方法通过添加介观模板剂纳米碳酸钙合成出含金属杂原子的多级孔类分子筛结构吸附剂,对沸石的酸性和微孔结构起到调节作用的同时提高了吸附剂的甲醛容量，纳米熔融石英粉中二氧化硅属无定型物质,颗粒细小,活性高,比表面积大,具有优良的理化性能，是较为理想的多级孔制备原料，不仅增加了甲醛分子与孔道间的接触面积，而且亲油疏水、稳定性较高，对甲醛等有害气体具有优异的吸附效果。
具体制备方法如下：
一种多级孔甲醛吸附纳米材料，制备方法包括以下步骤：
步骤1、称取4份Na2SiO3·H2O、16份纳米熔融石英粉、2份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；
步骤2、将上述研磨后的原料加入到预混机中进行搅拌,常温下,以1000r/min的速度搅拌60min,充分混合，依次加入7份KH-570和14份三氧化二铝粉,得到糊状物；
步骤3、将上述糊状物移入反应釜中,并通入氮气去氧密封,将反应釜放在烘箱中,180℃反应48h，之后冷却至室温；
步骤4、上述得到的产物用去离子水溶解,充分洗涤不溶物至洗涤液为中性后过滤,所得滤饼在50℃干燥，然后用1M的盐酸溶液处理20h，去除介观模板剂纳米碳酸钙后,用去离子水充分洗涤至中性后过滤，滤饼在60℃干燥12h，得到多级孔甲醛吸附纳米材料。
所述的纳米熔融石英粉制备方法如下：
步骤1、用球磨机将熔融石英球磨成粉末,取能过200目筛的粉末备用；
步骤2、取34份蔗糖溶于去200份去离子水中,然后在搅拌的情况下向蔗糖溶液中缓慢加入18份上述熔融石英粉,混合均匀,置于干燥箱中,80℃下进行烘干,冷却,放入柑锅中；
步骤3、将坩埚置于高温气氛炉中,在氮气的保护下,以10℃的升温速率加热至700℃保温1h,进行蔗糖热分解,将所得粉末冷却备用；
步骤4、将步骤3所得熔融石英粉末,置于微波反应炉中,先抽真空后,以5L/min的速度通氮气,
一段时间后,以10℃/min的升温速率加热至1050℃进行碳热还原反应,1.5h后冷却取出,然后放入马弗炉中进行加热处理,炉门不完全封闭,在600℃处理2h,去除反应剩余的碳,得到纳米熔融石英粉。
实施例2
步骤1、称取2份Na2SiO3·H2O、16份纳米熔融石英粉、2份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；其余制备和实施例1相同。
实施例3
步骤1、称取1份Na2SiO3·H2O、16份纳米熔融石英粉、2份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；其余制备和实施例1相同。
实施例4
步骤1、称取4份Na2SiO3·H2O、8份纳米熔融石英粉、2份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；其余制备和实施例1相同。
实施例5
步骤1、称取4份Na2SiO3·H2O、4份纳米熔融石英粉、2份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；其余制备和实施例1相同。
实施例6
步骤1、称取4份Na2SiO3·H2O、2份纳米熔融石英粉、2份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；其余制备和实施例1相同。
实施例7
步骤1、称取4份Na2SiO3·H2O、1份纳米熔融石英粉、2份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；其余制备和实施例1相同。
实施例8
步骤1、称取4份Na2SiO3·H2O、16份纳米熔融石英粉、1份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；其余制备和实施例1相同。
实施例9
步骤1、称取4份Na2SiO3·H2O、4份MOF-199纳米材料、16份纳米熔融石英粉、2份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；其余制备和实施例1相同。
所述的MOF-199纳米材料制备方法如下：步骤1、称取250mg的1,3,5-均苯甲酸加入到40ml的N，N-二甲基甲酰胺与乙醇的混和溶液中（体积比为3∶1），同时将430mg乙酸铜C4H6CuO4·H2O溶解在20ml水中，得到混合液；步骤2、将上述混合液搅拌均匀后加入0.25ml三乙醇胺，将混合溶液搅拌3h后，将产物过滤，分别用去离子水和DMF洗涤5次，烘干，得到金属有机骨架材料MOF-199。
实施例10
步骤1、称取4份Na2SiO3·H2O、16份纳米熔融石英粉、8份FeCl2·4H2O、0.9份四丙基溴化铵、8份氯化铵、10份纳米碳酸钙，一起置于研钵中，经过20min研磨；其余制备和实施例1相同。
对照例1
与实施例1不同点在于：甲醛吸附纳米材料制备的步骤中，用氯化钠取代氯化铵，用量不变，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例2
与实施例1不同点在于：甲醛吸附纳米材料制备的步骤1中，不再加入纳米碳酸钙，用量不变，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例3
与实施例1不同点在于：甲醛吸附纳米材料制备的步骤:2中，依次加入7份KH-570和7份三氧化二铝粉，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例4
与实施例1不同点在于：甲醛吸附纳米材料制备的步骤2中，依次加入14份KH-570和7份三氧化二铝粉，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例5
与实施例1不同点在于：甲醛吸附纳米材料制备的步骤3中，不再通入氮气去氧密封，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例6
与实施例1不同点在于：甲醛吸附纳米材料制备的步骤3中，通入二氧化碳气体去氧密封，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例7
与实施例1不同点在于：纳米熔融石英粉制备的步骤1中，不再加入蔗糖改性，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例8
与实施例1不同点在于：纳米熔融石英粉制备的步骤1中，用淀粉取代蔗糖，用量不变，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例9
与实施例1不同点在于：纳米熔融石英粉制备的步骤1中，取17份蔗糖溶于去200份去离子水中,然后在搅拌的情况下向蔗糖溶液中缓慢加入18份上述熔融石英粉，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例10
与实施例1不同点在于：纳米熔融石英粉制备的步骤1中，取3份蔗糖溶于去200份去离子水中,然后在搅拌的情况下向蔗糖溶液中缓慢加入18份上述熔融石英粉，其余步骤与实施例1完全相同。
选取制备得到的甲醛净化剂分别进行VOC净化性能的检测；将净化剂50g装填到空气净化器中，房间体积100m3，温度25℃，湿度50%RH，甲醛初始浓度30g/m3，通过72小时的净化浓度变化计算甲醛净化率；
甲醛净化效率检验结果
实验结果表明本发明的多级孔甲醛吸附纳米材料具有良好的吸附净化效果，吸附材料在特定测试条件下，甲醛净化率越低，说明净化效果越差，反之，效果越好；实施例2到实施例10，与实施例1不同点在于改变了甲醛净化剂中主要原料Na2SiO3·H2O、纳米熔融石英粉和FeCl2·4H2O的组成和配比，对材料的吸附和净化性能均有不同程度的影响，在Na2SiO3·H2O、纳米熔融石英粉和FeCl2·4H2O质量比为2：8：1，其他配料用量固定时，甲醛吸附效果最好；值得注意的是实施例9加入MOF-199纳米材料，净化效率明显提高，说明MOF-199纳米材料对填料结构有更好的优化作用；对照例1至对照例2不再加入纳米碳酸钙并用氯化钠取代氯化铵，净化效果明显下降，说明纳米碳酸钙对多孔材料吸附性质产生较大影响；对照例3至对照例4改变硅烷偶联剂KH-570和7份三氧化二铝粉配比，效果依然不好；对照例5到对照例6不再通入氮气去氧密封并通入二氧化碳，效果也不好，说氮气去氧密封很重要；对照例7和例8不再加入蔗糖改性并用淀粉取代，净化效率明显降低，说明蔗糖的改性对于石英粉影响很大；对照例9和例10改变改性剂蔗糖和熔融石英粉的配比，甲醛吸附效率依然很低；因此使用本发明的空气净化剂对甲醛具有良好的净化效果。

Claims (5)

1.一种纳米吸附材料空气净化器，包括壳体（12），其特征在于：所述壳体（12）的一个侧面上安装有KS02Y控制器（17），且壳体（12）底部的四个拐角处均固定有滚轮（10），所述壳体（12）的上方固定有液压缸（3）和纳米吸附材料板（6），且液压缸（3）位于纳米吸附材料板（6）的一侧，所述液压缸（3）的一端通过液压伸缩杆（13）连接有固定箱（14），所述固定箱（14）的内部安装有电动机（2），所述电动机（2）的一端通过转轴连接有喷雾器（1），所述喷雾器（1）表面安装有雾化喷头组（16），所述壳体（12）的内部安装有储水池（8）、水泵（9）和液压泵（11），且水泵（9）位于储水池（8）与液压泵（11）之间，所述水泵（9）的一端连接有出液管，且水泵（9）另一端连接的进液管位于储水池（8）的内部，所述储水池（8）的一侧安装有进液口（7），所述进液口（7）的一侧固定有止液阀（15），所述储水池（8）的上方固定有鼓风机（5），所述鼓风机（5）的一端通过吸风管连接有纳米吸附材料管（4），且鼓风机（5）另一端连接的出风管穿过壳体（12）延伸至其外部，所述电动机（2）、鼓风机（5）、水泵（9）和液压泵（11）均与KS02Y控制器（17）电性连接，所述KS02Y控制器（17）与外部电源电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种纳米吸附材料空气净化器，其特征在于：所述滚轮（10）的上方安装有减震弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种纳米吸附材料空气净化器，其特征在于：所述雾化喷头组（16）由九个雾化喷头组成。
4.根据权利要求1所述的一种纳米吸附材料空气净化器，其特征在于：所述纳米吸附材料板（6）的内部开设有密集的孔。
5.根据权利要求1所述的一种纳米吸附材料空气净化器，其特征在于：所述储水池（8）为中空圆柱体结构。
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CN114471030A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 黄文华 一种建筑室内通风抑尘装置

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