CN110332631A - 一种新型光触媒空气净化器 - Google Patents
一种新型光触媒空气净化器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110332631A CN110332631A CN201910734679.XA CN201910734679A CN110332631A CN 110332631 A CN110332631 A CN 110332631A CN 201910734679 A CN201910734679 A CN 201910734679A CN 110332631 A CN110332631 A CN 110332631A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- filter mechanism
- metallic cylinder
- cylinder structure
- air purifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 61
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 8
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 10
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L strontium carbonate Chemical compound [Sr+2].[O-]C([O-])=O LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 14
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 14
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 210000002845 virion Anatomy 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 9
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 5
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 4
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 3
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 230000035568 catharsis Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 244000144992 flock Species 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019391 nitrogen oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 description 2
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229960003753 nitric oxide Drugs 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000011864 timber preservative Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/24—Nitrogen compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/28—Arrangement or mounting of filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
- F24F8/108—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using dry filter elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
- F24F8/15—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
- F24F8/158—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means using active carbon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
- F24F8/15—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
- F24F8/167—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means using catalytic reactions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型光触媒空气净化器，包括设置有进风口和出风口的壳体和设置在壳体内的空气净化装置，空气净化装置包括过滤机构和光催化核心单元，壳体分别与过滤机构和光催化核心单元连接；所述光催化核心单元包括圆柱体和金属圆筒结构，圆柱体与金属圆筒结构以固定方式连接，金属圆筒内壁均涂有由g‑C3N4/SrCO3光催化剂、硅丙乳液、硅藻土、六偏磷酸钠和水制得的光催化涂料，光催化核心单元还包括发光带，发光带缠绕在圆柱体和金属圆筒结构的外壁侧面上。本发明的新型光触媒空气净化器可以高效滤除拦截空气中不同尺寸的颗粒污染物和病毒体，有效降解和矿化空气中不同种类的污染物，实现空气净化。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种新型光触媒空气净化器。
背景技术
随着经济发展和社会进步，环境污染问题日益严重，空气污染的形势愈加严峻。空气中的污染物如氮氧化物、挥发性有机物(VOCs)等有机无机污染物对人体健康有很大的危害。一氧化碳(NO)对血红蛋白的亲和力非常强，是氧的数十万倍。一旦NO进入血液中，就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来，与血红蛋白牢固地结合在一起。例如，将老鼠暴露在含有少量NO的环境中，在其血液中就能够查出NO血红蛋白。现在规定环境中NO的容许量为25mg/L。挥发性有机物VOCs是大气中的主要污染物，其来源一部分来自室外，主要为工业废气、机动车尾气、光化学烟雾等；另一方面，装修、装饰材料如油漆及其溶剂、木材防腐剂、涂料、胶合板等常温下可释放出甲苯、甲醛等多种挥发性有机物质。由于室内环境中空气流动性差，积累的污染物通过人的呼吸和皮肤对人体造成了严重危害。以甲醛为例，人体长时间暴漏在浓度大于0.1mg/m3的甲醛气氛中，就会头晕、视听阻滞，严重时会对呼吸系统、心脑血管等造成伤害。多种VOCs的混合存在以及相互的化学作用，也会使危害强度增大。因此，通过净化技术改善室内空气质量对人们身体健康、治理VOCs具有重要意义。
空气净化器是采用净化技术对空气中的污染物进行净化的常用设备：空气净化的传统处理方式是过滤、吸附和紫外灯照射等净化技术。这类净化器采用高比表面积和高孔隙率的吸附材料(如活性炭)对有害气体进行吸附，虽然能起到一定的净化作用，但由于其以吸附净化为主，没有对有害气体进行催化分解，并且吸附饱和的吸附剂再生时还会对空气产生二次污染等。而紫外灯照射只是单纯的臭氧消毒，只能在无人的情况下使用，而且空气中超标的臭氧对人体有一定的危害，它的强氧化性还会破坏室内的陈设。所用的光催化技术主要通过TiO2光催化剂加紫外光源来实现。由于TiO2的禁带宽度为3.2eV，光响应范围在紫外区域，辐照利用率低，加上TiO2的光生载流子复合几率高，导致光催化降解的效率受到很大的限制。同时，作为紫外激发光源的紫外汞灯(9-20W)，长时间与空气中的氧气作用会产生微量的臭氧，具有潜在的安全隐患，加上废弃汞灯属于污染源，使用安全、无污染、长寿命的光源是未来光催化空气净化器产业的必然趋势。
现有的光触媒空气净化器主要存在以下几个方面的问题：1)现有的净化器多采用单层过滤板；2)光催化剂与气流中的甲醛等有害物质的接触面不大，接触时间不够长，导致催化氧化作用不彻底，光催化氧化反应速率慢，光利用率低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种新型光触媒空气净化器，既可以净化室内空气，也可以处理低浓度VOCs和臭气。具体技术方案如下：
一种新型光触媒空气净化器，包括设置有进风口和出风口的壳体和设置在壳体内的空气净化装置，所述空气净化装置包括沿进风方向依次设置的且均与所述壳体的内侧壁连接的第一过滤机构、第二过滤机构、第三过滤机构、光催化核心单元、第四过滤机构和第五过滤机构；所述壳体的外侧壁设置有电路外接线路口。
进一步，所述壳体分别与第一过滤机构、第二过滤机构、第三过滤机构、光催化核心单元、第四过滤机构和第五过滤机构之间的连接方式均为可拆卸连接。
进一步，所述壳体出风口处设置有空气泵。设置空气泵的目的在于控制空气的流动速率，促使空气净化器高效安全、低噪低能耗运行。
进一步，所述空气净化装置还包括空气分散机构；所述空气分散机构分别设置在光催化核心单元与第三过滤机构和第四过滤机构之间；所述空气分散机构与壳体之间的连接为可拆卸式连接。
进一步，所述空气分散机构为空气分散隔板。空气分散隔板的作用在于将空气均匀分散。
进一步，所述光催化核心单元包括由内向外依次连接的圆柱体、第一金属圆筒结构、第二金属圆筒结构和第三金属圆筒结构。
进一步，所述圆柱体的端面与第一金属圆筒结构的内壁端面以固定方式连接；所述第一金属圆筒结构的外壁端面与第二金属圆筒结构的内壁端面以固定方式连接；所述第二金属圆筒结构的外壁端面和第三金属圆筒结构的内壁端面以固定方式连接。
进一步，所述圆柱体的半径为1～2cm；所述圆柱体的材料为PP或不锈钢。PP或不锈钢性质稳定。
进一步，所述第一金属圆筒结构、第二金属圆筒结构和第三金属圆筒结构均为铝板圆筒；所述铝板厚度为4～7mm。
进一步，所述铝板厚度为5mm。铝板可塑性好，便于制成圆筒形状。
进一步，所述第一金属圆筒结构、第二金属圆筒结构和第三金属圆筒结构的内壁均设置有光催化涂料层。
进一步，所述光催化涂料层的光催化涂料由类石墨相氮化碳/碳酸锶即g-C3N4/SrCO3光催化剂、硅丙乳液、硅藻土、六偏磷酸钠和水按g:mL:g:g:mL计为10～16:16～24:4～8:0.5～1.4:500～1500制得。
进一步，所述光催化涂料层的光催化涂料由类石墨相氮化碳/碳酸锶即g-C3N4/SrCO3光催化剂、硅丙乳液、硅藻土、六偏磷酸钠和水按g:mL:g:g:mL计为14:20:6:1:1000制得。
进一步，所述g-C3N4/SrCO3光催化剂由类石墨相氮化碳即g-C3N4改性碳酸锶制得，具体改性方法为：将碳酸锶和三聚氰胺加入到水中超声处理，在60℃条件下烘3h，然后在500℃条件下，煅烧5h，冷却后即得；所述碳酸锶和三聚氰胺按重量比计为1:2。
进一步，所述g-C3N4/SrCO3光催化剂由类石墨相氮化碳即g-C3N4改性碳酸锶制得，具体改性方法为：将碳酸锶和三聚氰胺加入到去离子水中超声处理20min，将混合后的产品放入烘箱内，在60℃条件下烘3h，然后置于马弗炉中，在500℃条件下，煅烧5h，冷却后即得；所述碳酸锶和三聚氰胺按重量比计为1:2。其中超声的目的在于使碳酸锶和三聚氰胺充分混合。
进一步，所述光催化涂料层的制备方法为：将制得的光催化涂料采用喷涂的方式喷到金属圆筒的内壁上，干燥后即得；
所述光催化涂料的制备方法为：将六偏磷酸钠加入水中并超声，然后加入g-C3N4/SrCO3光催化剂并超声，再加入硅藻土并搅拌，最后加入硅丙乳液并超声，即得光催化涂料。
进一步，所述光催化涂料的制备方法为：将六偏磷酸钠加入水中进行超声处理2min，然后加入g-C3N4/SrCO3光催化剂进行超声处理20min，再加入硅藻土并中速搅拌30min，最后加入硅丙乳液进行超声处理2min，即得光催化涂料。
进一步，所述光催化核心单元还包括发光带；所述发光带缠绕在圆柱体、第一金属圆筒结构和第二金属圆筒结构的外壁侧面上；所述发光带的一端与电路外接线路口相连接。
进一步，所述第一金属圆筒结构、第二金属圆筒结构和第三金属圆筒结构的侧面均设置有通孔。
进一步，所述发光带从通孔穿过。
进一步，所述第一金属圆筒结构外壁侧面与第二金属圆筒结构内壁侧面的距离为2～4cm；所述第二金属圆筒结构外壁侧面和第三金属圆筒结构内壁侧面的距离为2～4cm。
进一步，所述第一金属圆筒结构外壁侧面与第二金属圆筒结构内壁侧面的距离为3cm；第二金属圆筒结构外壁侧面和第三金属圆筒结构内壁侧面的距离为3cm。
进一步，所述发光带为可见光灯带。
进一步，所述可见光灯带为可见光LED灯带。可见光LED灯带具有节能环保、对人体和动物无害的优点，同时可见光LED灯带柔软性好，可绕金属圆筒周围数圈。
进一步，所述第一过滤机构、第二过滤机构、第三过滤机构、第四过滤机构和第五过滤机构均为网状结构；所述第二过滤机构和第四过滤机构均为活性炭纤维过滤网；所述第三过滤机构和第五过滤机构均为HEPA高效过滤网。
金属圆筒结构内壁的光催化涂料层可牢固粘接在圆筒内壁上，并具有较好的光催化性能和耐水性能，使用多层金属圆筒作为催化剂的载体，增加了催化剂负载面积及与空气的接触面积，在可见光和g-C3N4/SrCO3光催化剂条件下发生光催化反应，从而实现VOCs的降解和氧化去除NO，同时还起到了空气扰动的作用。
本发明的有益效果在于：
1)新型光触媒净化器通过采用三种不同的过滤机构，可以高效滤除和拦截空气中不同尺寸的颗粒污染物和病毒体，实现了空气的初步净化；
2)新型光触媒净化器利用高效的光催化核心单元，有效降解和矿化了空气中不能通过过滤机构去除的其他种类污染物，如VOCs和NO等，实现了空气的高级净化；
3)新型光触媒净化器光催化核心单元具有节能环保且对人体、动物无害的优点。
附图说明
图1为本发明的新型光触媒空气净化器结构示意图；
图2为本发明的新型光触媒空气净化器的光催化核心单元剖面图；
图3为本实施例1中制得的光催化涂料对NO的降解图。
具体实施方式
下面结合附图1和附图2，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1和图2所示，一种新型光触媒空气净化器，包括设置有进风口1和出风口10的壳体和设置在壳体内的空气净化装置，空气净化装置包括沿进风方向依次设置的且与壳体的内侧壁连接的第一过滤机构2、第二过滤机构3、第三过滤机构4、光催化核心单元8、第四过滤机构5和第五过滤机构6；壳体的外侧面设置有电路外接线路口7。
作为进一步的改进，空气净化装置还包括空气分散机构9；空气分散机构9分别设置在光催化核心单元8与第三过滤机构4和第四过滤机构5之间；空气分散机构9与壳体之间的连接为可拆卸式连接。
作为进一步的改进，光催化核心单元8包括由内向外依次连接的圆柱体11、第一金属圆筒结构12、第二金属圆筒结构13和第三金属圆筒结构14。
作为进一步的改进，圆柱体11的半径为1cm；圆柱体的材料为PP。PP性质稳定，选择半径小的方便发光带缠绕固定。
作为进一步的改进，第一金属圆筒结构12、第二金属圆筒结构13和第三金属圆筒结构14的内壁均设置有光催化涂料层。使用多层金属圆筒作为光催化剂的载体，不仅增加了光催化剂负载面积以及与空气的接触面积，同时还起到了空气扰动的作用。
作为进一步的改进，光催化涂料层的光催化涂料的制备方法为：将1g六偏磷酸钠加入1000mL水中并超声处理2min，然后加入14g的g-C3N4/SrCO3光催化剂并超声处理20min，再加入硅藻土并搅拌30min，最后加入20g硅丙乳液并超声处理2min，即得光催化涂料。然后采用喷涂的方式将光催化涂料喷到金属圆筒的内壁上，干燥后即可。
作为进一步的改进，光催化核心单元8还包括发光带15；发光带15缠绕在圆柱体11、第一金属圆筒结构12和第二金属圆筒结构13的外壁侧面上；发光带15的一端与电路外接线路口7相连接。
作为进一步的改进，第一金属圆筒结构12、第二金属圆筒结构13和第三金属圆筒结构14的侧面均设置有通孔16。其中，发光带15可从通孔16穿过。
作为进一步的改进，第一过滤机构2、第二过滤机构3、第三过滤机构4、第四过滤机构5和第五过滤机构6均为网状结构；第二过滤机构3和第四过滤机构5均为活性炭纤维过滤网；第三过滤机构4和第五过滤机构6均为HEPA高效过滤网。
第一过滤机构的作用为滤除PM10、毛屑等大颗粒粒径污染物，还可以防止昆虫等进入净化器内部导致结构损坏。
活性炭纤维过滤网的孔径较小吸附能力较好，其作用为吸附部分污染物及小颗粒物。
HEPA高效网滤具有微小孔径，其作用为滤除空气中粒径超过300纳米的颗粒物和PM2.5等颗粒物。
将本实施例中制得的光催化涂料经过综合测试，各项技术指标结果如表1所示。
表1光催化涂料的性能测试
通过表1分析可知，本实施例中制得的光催化涂料的涂刷性能良好，且表现出较好的耐水性能和耐酸碱性能，具有良好的实用性。
以NO为目标气体对本实施例制得的光催化涂料进行光催化性能测试。具体操作为：将浓度为100mg/m3的NO标准气与空气混合稀释到520μg/m3，把本实施例制得的光催化核心单元置于反应器中，使520μg/m3的混合气体经过气体搅拌器混合后，直接通入反应器中，气体的总流速为2.18L/min，待NO混合气体在光催化核心单元的金属壁表面达到吸附-脱附平衡后再接通电源开灯。最后用化学发光氮氧化物分析仪(Thermo Scientific，42i-TL)检测经过光催化核心单元光催化反应后的不同时间段的混合气体中NO的浓度，结果如图3所示。
图3中，横坐标为时间，纵坐标为C/C0，其中C0表示NO未经光催化反应之前的初始浓度，C表示经过光催化反应之后混合气体中NO的浓度，从图中分析可知，C/C0的值随着时间的增加而降低，当时间超过7min以后，C/C0的值小于0.1，也就说明了本实施例制得的光催化核心单元对NO的降解率最高可达90％以上，充分证明了光催化核心单元的光催化性能。
本实施例1发明的新型光触媒空气净化器的工作原理为：污染空气从进气口进入空气净化器装置，首先通过第一过滤机构进行初过滤，以滤除空气中灰尘、毛屑、昆虫等大颗粒污染物；初过滤后的空气进入第二过滤机构进行过滤以吸收去除部分污染物，过滤后的空气进入第三过滤机构进行过滤以滤除空气中病毒体等小颗粒污染物；三次过滤后的空气通过空气分散机构进行分散，然后进入光催化核心装置，对空气中污染物质进行有效降解和矿化；光催化后的空气再次通过空气分散机构进行分散，然后再进入第四过滤机构进行过滤以吸收其中的污染物，最后再经过第五过滤机构进行过滤以吸收可能产生的颗粒物，得到洁净的空气从出风口排出。
本实施例1发明的新型光触媒空气净化器的光催化核心装置的工作原理为：将光源发射的光照射到金属圆筒内壁的光催化涂料上，使空气中VOCs和NO等污染物质与涂料层接触发生光催化氧化反应，对VOCs进行有效降解和矿化、氧化去除NO以及其他污染物质，从而实现净化空气的目的。
通过本发明设计的空气净化器处理后的空气，经过检测分析，对人体有害的污染物明显降低，充分证明了本发明设计的空气净化器的净化作用和实用性。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书。
Claims (10)
1.一种新型光触媒空气净化器，包括设置有进风口(1)和出风口(10)的壳体和设置在壳体内的空气净化装置，其特征在于，所述空气净化装置包括沿进风方向依次设置的且均与所述壳体的内侧壁连接的第一过滤机构(2)、第二过滤机构(3)、第三过滤机构(4)、光催化核心单元(8)、第四过滤机构(5)和第五过滤机构(6)；所述壳体的外侧壁设置有电路外接线路口(7)。
2.根据权利要求1所述一种新型光触媒空气净化器，其特征在于，所述空气净化装置还包括空气分散机构(9)；所述空气分散机构(9)分别设置在光催化核心单元(8)与第三过滤机构(4)和第四过滤机构(5)之间；所述空气分散机构(9)与壳体之间的连接为可拆卸式连接。
3.根据权利要求1所述一种新型光触媒空气净化器，其特征在于，所述光催化核心单元(8)包括由内向外依次连接的圆柱体(11)、第一金属圆筒结构(12)、第二金属圆筒结构(13)和第三金属圆筒结构(14)。
4.根据权利要求3所述一种新型光触媒空气净化器，其特征在于，所述圆柱体(11)的半径为1～2cm；所述圆柱体的材料为PP或不锈钢。
5.根据权利要求3所述一种新型光触媒空气净化器，其特征在于，所述第一金属圆筒结构(12)、第二金属圆筒结构(13)和第三金属圆筒结构(14)的内壁均设置有光催化涂料层。
6.根据权利要求5所述一种新型光触媒空气净化器，其特征在于，所述光催化涂料层的光催化涂料由类石墨相氮化碳/碳酸锶即g-C3N4/SrCO3光催化剂、硅丙乳液、硅藻土、六偏磷酸钠和水按g:mL:g:g:mL计为10～16:16～24:4～8:0.5～1.4:500～1500制得。
7.根据权利要求6所述一种新型光触媒空气净化器，其特征在于，所述光催化涂料层的制备方法为：将制得的光催化涂料采用喷涂的方式喷到金属圆筒的内壁上，干燥后即得；
所述光催化涂料的制备方法为：将六偏磷酸钠加入水中并超声，然后加入g-C3N4/SrCO3光催化剂并超声，再加入硅藻土并搅拌，最后加入硅丙乳液并超声，即得光催化涂料。
8.根据权利要求3所述一种新型光触媒空气净化器，其特征在于，所述光催化核心单元(8)还包括发光带(15)；所述圆柱体(11)、第一金属圆筒结构(12)和第二金属圆筒结构(13)的外壁侧面上均缠绕有发光带(15)；所述发光带(15)的一端与电路外接线路口(7)相连接。
9.根据权利要求6所述一种新型光触媒空气净化器，其特征在于，所述第一金属圆筒结构(12)、第二金属圆筒结构(13)和第三金属圆筒结构(14)的侧面均设置有通孔(16)。
10.根据权利要求1所述一种新型光触媒空气净化器，其特征在于，所述第一过滤机构(2)、第二过滤机构(3)、第三过滤机构(4)、第四过滤机构(5)和第五过滤机构(6)均为网状结构；所述第二过滤机构(3)和第四过滤机构(5)均为活性炭纤维过滤网；所述第三过滤机构(4)和第五过滤机构(6)均为HEPA高效过滤网。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910734679.XA CN110332631A (zh) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 一种新型光触媒空气净化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910734679.XA CN110332631A (zh) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 一种新型光触媒空气净化器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110332631A true CN110332631A (zh) | 2019-10-15 |
Family
ID=68149168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910734679.XA Pending CN110332631A (zh) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 一种新型光触媒空气净化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110332631A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110793120A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-14 | 延安大学 | 一种基于光催化原理的室内空气有机污染物处理装置 |
| CN113529492A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-22 | 东北电力大学 | 一种基于硅藻土的疏水壁纸原纸的制备方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1562381A (zh) * | 2004-04-01 | 2005-01-12 | 上海交通大学 | 低阻变流道光催化空气净化装置 |
| KR20050031331A (ko) * | 2003-09-29 | 2005-04-06 | (주)나우플라즈마 | 원통형 uv+광촉매 공기청정기 |
| CN2809481Y (zh) * | 2004-05-11 | 2006-08-23 | 陈长庚 | 双室型纳米光催化空气净化器 |
| CN203550061U (zh) * | 2013-11-07 | 2014-04-16 | 上海中能信力环境科技有限公司 | 综合型空气杀菌消毒净化机 |
| CN104329737A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-02-04 | 苏州博菡环保科技有限公司 | 一种空气净化器 |
| CN105423438A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-03-23 | 中国商用飞机有限责任公司 | 光触媒蜂窝组件及光触媒净化装置 |
| CN205606752U (zh) * | 2016-03-04 | 2016-09-28 | 广州日盈环保科技有限公司 | 一种光触媒空气净化器 |
| CN206094337U (zh) * | 2016-09-20 | 2017-04-12 | 北京华钛高科科技有限公司 | 一种圆筒式光催化室内空气净化器 |
| CN106732740A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-05-31 | 重庆工商大学 | 氧化锶团簇修饰的无定型氮化碳光催化剂及其制备方法 |
| CN206959176U (zh) * | 2017-03-06 | 2018-02-02 | 四川万康节能环保科技有限公司 | 家用空气净化器 |
| CN108456476A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-08-28 | 合肥昂诺新材料有限公司 | 一种光催化空气杀菌净化环保内墙涂料及其制备方法 |
| CN109331645A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-02-15 | 张海亭 | 一种高效环保的空气净化除尘设备的工作方法 |
| CN110038425A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-23 | 安徽工业大学 | 一种石墨烯-TiO2光催化空气净化器 |
| CN210861469U (zh) * | 2019-08-09 | 2020-06-26 | 重庆工商大学 | 一种新型光触媒空气净化器 |
-
2019
- 2019-08-09 CN CN201910734679.XA patent/CN110332631A/zh active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050031331A (ko) * | 2003-09-29 | 2005-04-06 | (주)나우플라즈마 | 원통형 uv+광촉매 공기청정기 |
| CN1562381A (zh) * | 2004-04-01 | 2005-01-12 | 上海交通大学 | 低阻变流道光催化空气净化装置 |
| CN2809481Y (zh) * | 2004-05-11 | 2006-08-23 | 陈长庚 | 双室型纳米光催化空气净化器 |
| CN203550061U (zh) * | 2013-11-07 | 2014-04-16 | 上海中能信力环境科技有限公司 | 综合型空气杀菌消毒净化机 |
| CN104329737A (zh) * | 2014-09-26 | 2015-02-04 | 苏州博菡环保科技有限公司 | 一种空气净化器 |
| CN105423438A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-03-23 | 中国商用飞机有限责任公司 | 光触媒蜂窝组件及光触媒净化装置 |
| CN205606752U (zh) * | 2016-03-04 | 2016-09-28 | 广州日盈环保科技有限公司 | 一种光触媒空气净化器 |
| CN206094337U (zh) * | 2016-09-20 | 2017-04-12 | 北京华钛高科科技有限公司 | 一种圆筒式光催化室内空气净化器 |
| CN106732740A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-05-31 | 重庆工商大学 | 氧化锶团簇修饰的无定型氮化碳光催化剂及其制备方法 |
| CN206959176U (zh) * | 2017-03-06 | 2018-02-02 | 四川万康节能环保科技有限公司 | 家用空气净化器 |
| CN108456476A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-08-28 | 合肥昂诺新材料有限公司 | 一种光催化空气杀菌净化环保内墙涂料及其制备方法 |
| CN109331645A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-02-15 | 张海亭 | 一种高效环保的空气净化除尘设备的工作方法 |
| CN110038425A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-23 | 安徽工业大学 | 一种石墨烯-TiO2光催化空气净化器 |
| CN210861469U (zh) * | 2019-08-09 | 2020-06-26 | 重庆工商大学 | 一种新型光触媒空气净化器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李亚林等: "g-C3N4/TiO2光催化涂料净化NOx的研究", 云南化工, vol. 44, no. 8, 31 August 2017 (2017-08-31), pages 31 - 33 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110793120A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-14 | 延安大学 | 一种基于光催化原理的室内空气有机污染物处理装置 |
| CN113529492A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-22 | 东北电力大学 | 一种基于硅藻土的疏水壁纸原纸的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205570092U (zh) | 一种光催化空气净化器 | |
| CN207815524U (zh) | 一种具有除臭氧功能的空气净化器 | |
| CN103542473B (zh) | 一种雾霾污染物消除装置 | |
| CN205579781U (zh) | 空气净化器 | |
| CN106861368B (zh) | 一种实验室用废气净化器 | |
| CN105597528A (zh) | 一种废气净化装置及工艺 | |
| CN207805342U (zh) | 一种工业VOCs废气处理系统 | |
| CN109351167B (zh) | 一种空气净化装置 | |
| CN110207286B (zh) | 一种新型雾霾空气集成净化系统 | |
| CN207871879U (zh) | 一种工业除臭净化装置 | |
| CN205627430U (zh) | 一种喷漆厂专用的高效环保尾气处理装置 | |
| CN110332631A (zh) | 一种新型光触媒空气净化器 | |
| CN211189710U (zh) | 一种催化氧化降解VOCs的空气净化系统 | |
| CN106196321A (zh) | 一种新型光催化空气净化器及净化空气的方法 | |
| CN106475112B (zh) | 一种净化分解甲醛整体式催化剂的制备方法 | |
| CN208778066U (zh) | 一种采用二氧化钛光催化尾气的处理装置 | |
| CN115870011B (zh) | 一种高效降解氨气污染物的纳米催化剂及其应用方法 | |
| CN208579417U (zh) | 一种吸附甲醛的装置 | |
| CN207307612U (zh) | 一种光解光催化工业废气处理装置 | |
| CN210861469U (zh) | 一种新型光触媒空气净化器 | |
| JP2006217995A (ja) | 脱臭体および脱臭体の製造方法およびそれを用いた脱臭装置 | |
| CN214345600U (zh) | 一种含卤素废气的处理装置 | |
| CN108607521A (zh) | 一种除甲醛的改性氧化铝基净化材料及其制备方法 | |
| CN100400108C (zh) | 室内空气湿式氧化净化方法 | |
| CN211635956U (zh) | 一种工件发黑后的多余漆雾处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |