CN113932533A - 冰箱、乙烯脱除装置及其运行控制方法 - Google Patents

冰箱、乙烯脱除装置及其运行控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种冰箱、乙烯脱除装置及其运行控制方法。所述冰箱包括：冰箱本体；果蔬冷藏室，设于所述冰箱本体中，用于储存果蔬；乙烯脱除装置，设于所述果蔬冷藏室中；所述乙烯脱除装置包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解；所述半导体电催化电极的阴极为包括半导体纳米氧化亚铜的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极为包括半导体纳米钴酸锌的膜电极，所述阴极和所述阳极之间通过固体电解质膜连接，且所述阴极和所述阳极分别连接电源端。采用本发明实施例，能快速降解果蔬产生的乙烯气体，使果蔬间室的乙烯气体始终维持在一个较低的浓度水平，且制备原料的成本较低、性质稳定。

Description

冰箱、乙烯脱除装置及其运行控制方法
技术领域
本发明涉及冰箱技术领域，尤其涉及一种冰箱、乙烯脱除装置及其运行控制方法。
背景技术
乙烯作为植物激素，与果蔬的品质劣变和保鲜有重要关系。叶绿素的分解、果实颜色变化、果柄离层及果实硬度下降都与乙烯有关。高浓度乙烯使果蔬的呼吸作用加强，成熟和衰老过程加快，因此果蔬保鲜中应严格控制乙烯气体的浓度，使其对果蔬的影响降到最低。
目前脱除乙烯气体的方法很多，在冰箱上搭载的可行性方法主要为低温催化分解法和氧化法来降解乙烯。其中，应用于乙烯的触媒或催化剂包括：多孔材料上负载高锰酸钾(KMnO4)、金属催化剂或光媒触催化剂。
然而，发明人发现现有技术至少存在如下问题：KMnO4催化剂易受环境温度、湿度的影响，不能循环使用，且需要现配现用，不易贮藏，应用于冰箱，用户需要定期更换除乙烯催化剂，不符合用户使用习惯；另外，由于KMnO4具有强烈毒性，使用过程中如果泄露会带来严重的食品安全事故；并且在冰箱高湿的环境，KMnO4会溶解到潮湿空气中，随空气扩散到食物表面，有一定的风险。应用金属催化剂的乙烯去除反应速度较慢，需要一定的反应时间，而活性选择性较好的贵金属则价格昂贵。光触媒催化剂在乙烯去除反应中，需要光触发，反应条件较为限制。因此，在冰箱产品上亟需一种性质稳定、具有反应连续性和持续性，去除效率较快、同时价格较低的乙烯脱除方式。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种冰箱、乙烯脱除装置及其运行控制方法，能快速降解果蔬产生的乙烯气体，使果蔬间室的乙烯气体始终维持在一个较低的浓度水平，且制备原料的成本较低、性质稳定。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种冰箱，包括：
冰箱本体；
果蔬冷藏室，设于所述冰箱本体中，用于储存果蔬；
乙烯脱除装置，设于所述果蔬冷藏室中；所述乙烯脱除装置包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解；
所述半导体电催化电极的阴极为包括半导体纳米氧化亚铜的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极为包括半导体纳米钴酸锌的膜电极，所述阴极和所述阳极之间通过固体电解质膜连接，且所述阴极和所述阳极分别连接电源端。
作为上述方案的改进，所述固体电解质膜为聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜。
作为上述方案的改进，所述阴极、所述阳极和所述固体电解质膜之间通过导电粘结剂连接。
作为上述方案的改进，所述阴极的表面的氧化亚铜的固定量为140～150g/m2；所述阳极的表面的钴酸锌的固定量为140～150g/m2。
作为上述方案的改进，所述阴极、所述阳极和所述固体电解质膜的膜面积均为20×100mm，所述固体电解质膜的膜厚度为180～195μm，所述阴极和所述阳极的膜厚度为10～15μm。
作为上述方案的改进，
所述电源端提供的电压为12V、电流不超过1.5A。
作为上述方案的改进，所述果蔬冷藏室内部设有风道进风口，所述乙烯脱除装置设于所述果蔬冷藏室的风道进风口处，且所述阴极设于靠近所述果蔬冷藏室一侧，所述阳极设于背向所述果蔬冷藏室一侧。
作为上述方案的改进，所述冰箱还包括：
温度传感器，设于所述果蔬冷藏室中，用于检测当前所述果蔬冷藏室的间室温度；
控制器，分别与所述温度传感器、所述乙烯脱除装置连接，用于：
获取当前所述果蔬冷藏室的间室温度；
判断所述间室温度是否小于预设的间室温度阈值；
若是，则控制所述风道进风口关闭，并控制所述乙烯脱除装置进入所述通电运行状态；
若否，则控制所述风道进风口开启，并控制所述乙烯脱除装置退出所述通电运行状态。
本发明实施例还提供了一种乙烯脱除装置，包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解；
所述半导体电催化电极的阴极为包括半导体纳米氧化亚铜的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极为包括半导体纳米钴酸锌的膜电极，所述阴极和所述阳极之间通过固体电解质膜连接，且所述阴极和所述阳极分别连接电源端。
本发明实施例还提供了一种乙烯脱除装置的运行控制方法，应用于如上所述的冰箱中，包括：
获取当前所述冰箱的果蔬冷藏室的间室温度；
判断所述间室温度是否小于预设的间室温度阈值；
若是，则控制所述果蔬冷藏室的风道进风口关闭，并控制所述乙烯脱除装置进入所述通电运行状态；
若否，则控制所述果蔬冷藏室的风道进风口开启，并控制所述乙烯脱除装置退出所述通电运行状态。
与现有技术相比，本发明实施例公开的冰箱、乙烯脱除装置及其运行控制方法，通过乙烯脱除装置来实现对乙烯气体的降解。所述乙烯脱除装置包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解；所述半导体电催化电极的阴极为包括半导体纳米Cu2O的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极为包括半导体纳米ZnCo2O4的膜电极。采用本发明实施例，在通电状态下，由半导体纳米Cu2O形成的阴极对乙烯气体进行强效吸附，并由半导体纳米ZnCo2O4形成的阳极对乙烯气体进行催化反应，能够有效降解乙烯气体，使得果蔬冷藏室内的乙烯气体维持在一个较低的浓度水平。并且，所述乙烯脱除装置的制备原料不易受环境温度、湿度的影响，具有性质稳定、制备成本较低、安全无毒的优点，能够节省用户的成本投入，并且保证用户的生命安全；在乙烯脱除装置的通电工作过程中，阴、阳极的成分损耗较少，不需要用户定期更换除乙烯的催化剂，有效提高了用户对冰箱的使用体验。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种冰箱的结构示意图；
图2是本发明实施例中乙烯脱除装置的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的另一种冰箱的结构示意图；
图4是本发明实施例中冰箱的控制器的工作流程示意图；
图5是本发明一实施例提供的一种乙烯脱除装置的结构示意图；
图6是本发明一实施例提供的一种乙烯脱除装置的运行控制方法的流程示意图。
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作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。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种冰箱的结构示意图。本发明实施例提供了一种冰箱10，包括：
冰箱本体11；
果蔬冷藏室12，设于所述冰箱本体11中，用于储存果蔬；
乙烯脱除装置13，设于所述果蔬冷藏室12中，所述乙烯脱除装置13包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解。
具体地，所述果蔬冷藏室12用于存放水果和蔬菜等食物，许多果蔬在成熟时会产生乙烯气体，而乙烯气体会加速水果的成熟和老化。当果蔬冷藏室内的乙烯气体浓度较高时，会缩短果蔬冷藏室内的水果和蔬菜的保质期，影响用户的使用体验。
因此，在本发明实施例中，通过在所述果蔬冷藏室12中设置一乙烯脱除装置13，所述乙烯脱除装置13将具有乙烯强效吸附和催化降解作用的金属元素半导体制备成半导体电催化电极。在所述半导体电催化电极通电后，可以对所述果蔬冷藏室12中的乙烯气体进行吸附和电催化，从而降解乙烯气体，达到降低果蔬冷藏室中的乙烯气体浓度的作用。
进一步地，参见图2，是本发明实施例中乙烯脱除装置的结构示意图。在所述乙烯脱除装置13中，所述半导体电催化电极的阴极131为包括半导体纳米氧化亚铜的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极132为包括半导体纳米钴酸锌的膜电极，所述阴极和所述阳极之间通过固体电解质膜133连接，且所述阴极131和所述阳极132分别连接电源端。
具体地，所述阴极131用于连接电源端的正极，所述阳极132用于连接电源端的负极。
在本发明实施例中，所述半导体电催化电极的阴极131的组成成分包括半导体纳米氧化亚铜Cu2O，具有乙烯强效吸附作用，而阳极132的组成成分包括半导体纳米钴酸锌ZnCo2O4，具有乙烯强效催化作用。
由于钴酸锌ZnCo2O4及氧化亚铜Cu2O本身对乙烯具备催化功能，其充当电极材料在通电过程中既能导电、比较自由的传递电子，又能对底物乙烯气体进行有效的活化作用。常规的化学催化，乙烯和催化剂的电子转移是在限定区域进行的，在反应中不能从外电路导入电子，也不能从反应体系导出电子。而本发明实施例采用的电催化中有纯电子的转移，电极即是反应催化剂，也是反应场所，又是电子供受场所，从而可以提升电极反应速率或反应方向，而电极本身并不发生质的变化。因此，所述半导体电催化电极在通电后，相较于常规的化学催化，乙烯被去除效率大幅提升。
本发明实施例提供了一种冰箱，配置有乙烯脱除装置，设于所述果蔬冷藏室中；所述乙烯脱除装置包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解；所述半导体电催化电极的阴极为包括半导体纳米Cu2O的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极为包括半导体纳米ZnCo2O4的膜电极。采用本发明实施例，在通电状态下，由半导体纳米Cu2O形成的阴极对乙烯气体进行强效吸附，并由半导体纳米ZnCo2O4形成的阳极对乙烯气体进行催化反应，能够有效降解乙烯气体，使得果蔬冷藏室内的乙烯气体维持在一个较低的浓度水平。并且，所述乙烯脱除装置的制备原料不易受环境温度、湿度的影响，具有性质稳定、制备成本较低、安全无毒的优点，能够节省用户的成本投入，并且保证用户的生命安全；在乙烯脱除装置的通电工作过程中，阴、阳极的成分损耗较少，不需要用户定期更换除乙烯的催化剂，有效提高了用户对冰箱的使用体验。
进一步地，所述阴极131和阳极132均是将纳米半导体复合于碳纳米管的膜电极，所述阴极和所述阳极的膜面积为20×100mm，膜厚度为10～15μm。
采用本发明实施例，膜电极具有表面积大、负载量大，且膜电阻小的特点，因此具备更高转化效率。
作为优选的实施方式，所述阴极131为纳米Cu2O/碳纳米管阴极膜电极，通过以下方式制备得到：将预设的金属铜片分别经丙酮除油活化，无水乙醇清洗处理后作为牺牲阳极，将预设的镍片作为阴极，采用无隔膜电解槽配制c[(Bu4N)Br]＝0.02m/L的乙醇溶液作为电解液，控制电解电流为0.2A，电解时间60min，得到纳米Cu2O前驱体，即铜醇盐配合物。其中，无隔膜电解槽的电极距离为2cm，电极面积为2cm×3cm。
进一步地，取10ml新制备的Cu2O前驱体，加入一定浓度的N2H4溶液，生成均匀透明的蓝绿色溶液，室温下陈化得到镀膜所需的稳定溶胶，加入多壁碳纳米管0－50mg后，超声分散5min待用，此处记为Cu2O和多壁碳纳米管均匀分散后形成的溶液。将FTO玻璃基体用超声波清洗后烘干，并将所述Cu2O和多壁碳纳米管均匀分散后形成的溶液使用提拉法成膜。
提拉法成膜的具体操作为：用镀膜提拉机夹住FTO玻璃基体，浸渍在加入Cu2O和多壁碳纳米管均匀分散后形成的溶液，提拉速度为1-100mm/min可控，然后转至干燥箱中60℃干燥20min，最后放入马弗炉中250℃温度热处理保温时间约20min，随炉温自然冷却，得到纳米Cu2O/碳纳米管复合膜，也即形成所述阴极131。
作为优选的实施方式，所述阴极132为纳米ZnCo2O4/碳纳米管阳极膜电极，通过以下方式制备得到：称取两份质量相等且Zn2+：Co2+的摩尔比为1：2的ZnCl2和CoCl2粉末置于玻璃容器中，将一定量的去离子水分别滴加到容器中，然后将适量的表面活性剂(CTAB)添加到烧杯中，随后逐滴滴加一定量的氨水，将混合液在室温条件下静置24h，再用蒸馏水洗涤并过滤，将沉淀物在105℃下干燥2h，再放入碾钵中研磨成细粉，得到前驱体粉末，最后，把前驱体粉末装入坩埚，放在马福炉中，在350℃下加热2h，得到ZnCo2O4。
把得到的ZnCo2O4分散在无水乙醇中，形成悬浊液，加入多壁碳纳米管0－50mg后超声分散5min后待用，此处记为ZnCo2O4和多壁碳纳米管均匀分散后形成的溶液。将FTO玻璃基体用超声波清洗后烘干，并将所述ZnCo2O4和多壁碳纳米管均匀分散后形成的溶液使用提拉法成膜。
提拉法成膜的具体操作为：用镀膜提拉机夹住FTO玻璃基体，浸渍在加入ZnCo2O4和多壁碳纳米管均匀分散后形成的溶液，提拉速度为1-100mm/min可控，然后转至干燥箱中60℃干燥20min，最后放入马弗炉中250℃温度热处理保温时间约20min，随炉温自然冷却，即得到纳米ZnCo2O4/碳纳米管复合膜，也即形成所述阳极132。
优选地，所述阴极的表面的氧化亚铜的固定量为140～150g/m2；所述阳极的表面的钴酸锌的固定量为140～150g/m2。
采用本发明实施例的技术手段所制备的阴极131和阳极132，具有表面积大、负载量大，且膜电阻小的特点，以使所形成的乙烯脱除装置13具备更高转化效率。
作为优选的实施方式，所述固体电解质膜133为聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜。所述固体电解质膜的膜面积均为20×100mm，膜厚度为180～195μm。
采用本发明实施例的技术手段，聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜在常温下的离子电导率达10-6S/cm数量级，通过聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜夹在所述阴极131和所述阳极132之间，能够有效保证所述阴极和所述阳极之间的导电效果，提高去除乙烯气体的效率。
作为优选的实施方式，所述阴极131、所述阳极132和所述固体电解质膜133之间通过导电粘结剂连接。
作为优选的实施方式，所述电源端提供的电压为12V、电流不超过1.5A。
具体地，阴、阳极之间夹着聚合物固体电解质，阴、阳膜电极及固体电解质三层膜叠一起，并用导电粘结剂PVDF进行固定，整个模块面积为20*100mm。在阴、阳两极分别接线至电源端，外接恒电压12V，电流不超过1.5A，从而使得所述乙烯脱除装置13处于通电运行状态。
作为优选的实施方式，参见图1，所述果蔬冷藏室12内部设有风道进风口121，所述乙烯脱除装置13设于所述果蔬冷藏室12的风道进风口121处，且所述阴极131设于靠近所述果蔬冷藏室12一侧，所述阳极132设于背向所述果蔬冷藏室12一侧。
采用本发明实施例的技术手段，半导体纳米氧化亚铜Cu2O所形成的膜电极设置在靠近果蔬的一侧，在通电状态下可以对果蔬冷藏室中的乙烯气体进行强效吸附，半导体纳米钴酸锌ZnCo2O4所形成的膜电极设置在背向果蔬的一侧，在通电状态下可以对吸附的乙烯气体进行电催化，从而去除乙烯气体，能够有效地提高去除乙烯气体的效率。
并且，将所述乙烯脱除装置13设于所述果蔬冷藏室12的风道进风口121处，当所述冰箱处于制冷状态下，所述风道进风口打开，并对所述半导体电催化电极通电后，可以对所述果蔬冷藏室12中的乙烯气体进行吸附和电催化，以降解乙烯气体，利用间室气流最大化乙烯的去除效果，从而达到降低果蔬冷藏室中的乙烯气体浓度的作用。
作为优选的实施方式，参见图3-4，图3是本发明一实施例提供的另一种冰箱的结构示意图；图4是本发明实施例中冰箱的控制器的工作流程示意图。本发明实施例提供的冰箱20，在上述实施例的基础上进一步实施，包括：冰箱本体21、果蔬冷藏室22、乙烯脱除装置23；所述果蔬冷藏室22内部设有风道进风口221，所述乙烯脱除装置23设于所述果蔬冷藏室22的风道进风口221处。
所述冰箱20还包括：
温度传感器24，设于所述果蔬冷藏室22中，用于检测当前所述果蔬冷藏室22的间室温度；
控制器25，分别与所述温度传感器24、所述乙烯脱除装置23连接，用于执行步骤S11至S14：
S11、获取当前所述果蔬冷藏室的间室温度。
S12、判断所述间室温度是否小于预设的间室温度阈值。
S13、若是，则控制所述风道进风口关闭，并控制所述乙烯脱除装置进入所述通电运行状态。
S14、若否，则控制所述风道进风口开启，并控制所述乙烯脱除装置退出所述通电运行状态。
具体地，所述乙烯脱除装置23设于所述果蔬冷藏室22的风道进风口处，并且当所述果蔬冷藏室22的间室温度较低，也即冰箱开启制冷，且所述风道进风口的风门开启时，所述乙烯脱除装置23启动工作状态，从而能够利用间室气流最大化乙烯的去除效果，提高乙烯的降解效率。
因此，在本发明实施例中，通过在所述果蔬冷藏室22内部设置一温度传感器24，用于实时检测所述果蔬冷藏室22的间室温度，并将检测到的间室温度传输至所述控制器25。
在所述控制器25内部存储有一预先设置的间室温度阈值，用于表征所述冰箱的制冷状态。进而，所述控制器25对获取到的间室温度进行阈值判断。
当所述间室温度小于所述预设的间室温度阈值时，判定所述冰箱处于制冷状态，则控制所述果蔬冷藏室22的风道进风口的风门开启，同时启动所述乙烯脱除装置23，以使所述乙烯脱除装置23进入所述通电运行状态。电源端为所述乙烯脱除装置23的半导体电催化电极供电，以使所述半导体电催化电极的阴、阳极对所述果蔬冷藏室内的乙烯气体进行吸附和催化降解反应，从而去除乙烯气体。
当所述间室温度大于等于所述预设的间室温度阈值时，判定所述冰箱未处于制冷状态，则控制所述果蔬冷藏室22的风道进风口的风门关闭，同时关闭所述乙烯脱除装置23，以使所述乙烯脱除装置23退出所述通电运行状态。
采用本发明实施例的技术手段，通过获取所述果蔬冷藏室的间室温度来确定所述乙烯脱除装置的运行状态，控制过程简单有效，且能够保证对乙烯气体的降解效率。
作为另一种可选的实施方式，所述冰箱包括：冰箱本体、果蔬冷藏室、乙烯脱除装置；所述果蔬冷藏室内部设有风道进风口，所述乙烯脱除装置设于所述果蔬冷藏室的风道进风口处。
所述冰箱还包括：气体浓度传感器，设于所述果蔬冷藏室中，用于检测当前所述果蔬冷藏室22的乙烯气体浓度；控制器，分别与所述气体浓度传感器、所述乙烯脱除装置连接，用于执行步骤S21至S24：
S21、获取当前所述果蔬冷藏室的乙烯气体浓度。
S22、判断所述乙烯气体浓度是否大于预设的气体浓度阈值。
S23、若是，则控制所述风道进风口关闭，并控制所述乙烯脱除装置进入所述通电运行状态。
S24、若否，则控制所述风道进风口开启，并控制所述乙烯脱除装置退出所述通电运行状态。
采用本发明实施例的技术手段，通过获取所述果蔬冷藏室的乙烯气体浓度来确定所述乙烯脱除装置的运行状态，控制过程简单有效，且能够保证乙烯气体始终维持在一个较低的浓度水平，延长果蔬的保质期。
可以理解的，在上述两个实施例的基础上，也可以将所述冰箱的控制器配置用于：获取当前所述果蔬冷藏室的间室温度和当前所述果蔬冷藏室的乙烯气体浓度。当所述间室温度小于预设的间室温度阈值、且所述乙烯气体浓度大于预设的气体浓度阈值时，控制所述风道进风口关闭，并控制所述乙烯脱除装置进入所述通电运行状态；否则控制所述风道进风口开启，并控制所述乙烯脱除装置退出所述通电运行状态。
此外，还可以将所述冰箱的控制器配置用于获取所述冰箱的其他运行参数信息，并设置对应的阈值条件，判定所述运行参数信息是否符合所述对应的阈值条件，来控制所述乙烯脱除装置进入或退出通电运行状态，均不影响本发明取得的有益效果。
参见图5，是本发明一实施例提供的一种乙烯脱除装置的结构示意图。本发明实施例还提供了一种乙烯脱除装置30，包括半导体电催化电极31，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解；
所述半导体电催化电极31的阴极311为包括半导体纳米氧化亚铜的膜电极，所述半导体电催化电极31的阳极312为包括半导体纳米钴酸锌的膜电极，所述阴极311和所述阳极312之间通过固体电解质膜313连接，且所述阴极311和所述阳极312分别连接电源端。
在本发明实施例中，所述半导体电催化电极的阴极311的组成成分包括半导体纳米氧化亚铜Cu2O，具有乙烯强效吸附作用，而阳极312的组成成分包括半导体纳米钴酸锌ZnCo2O4，具有乙烯强效催化作用。
由于钴酸锌ZnCo2O4及氧化亚铜Cu2O本身对乙烯具备催化功能，其充当电极材料在通电过程中既能导电、比较自由的传递电子，又能对底物乙烯气体进行有效的活化作用。常规的化学催化，乙烯和催化剂的电子转移是在限定区域进行的，在反应中不能从外电路导入电子，也不能从反应体系导出电子。而本发明实施例采用的电催化中有纯电子的转移，电极即是反应催化剂，也是反应场所，又是电子供受场所，从而可以提升电极反应速率或反应方向，而电极本身并不发生质的变化。因此，所述半导体电催化电极在通电后，相较于常规的化学催化，乙烯被去除效率大幅提升。
本发明实施例提供了一种乙烯脱除装置，包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解；所述半导体电催化电极的阴极为包括半导体纳米Cu2O的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极为包括半导体纳米ZnCo2O4的膜电极。采用本发明实施例，在通电状态下，由半导体纳米Cu2O形成的阴极对乙烯气体进行强效吸附，并由半导体纳米ZnCo2O4形成的阳极对乙烯气体进行催化反应，能够有效降解乙烯气体，使得乙烯脱除装置所作用空间中的乙烯气体维持在一个较低的浓度水平。并且，所述乙烯脱除装置的制备原料不易受环境温度、湿度的影响，具有性质稳定、制备成本较低、安全无毒的优点，能够节省用户的成本投入，并且保证用户的生命安全；在乙烯脱除装置的通电工作过程中，阴、阳极的成分损耗较少，不需要用户定期更换除乙烯的催化剂，有效提高了用户的使用体验。
优选地，所述阴极和阳极均是将纳米半导体复合于碳纳米管的膜电极，所述阴极和所述阳极的膜面积为20×100mm，膜厚度为10～15μm。
优选地，所述阴极的表面的氧化亚铜的固定量为140～150g/m2；所述阳极的表面的钴酸锌的固定量为140～150g/m2。
采用本发明实施例，膜电极具有表面积大、负载量大，且膜电阻小的特点，因此具备更高转化效率。
作为优选的实施方式，所述固体电解质膜313为聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜。所述固体电解质膜的膜面积均为20×100mm，膜厚度为180～195μm。
采用本发明实施例的技术手段，聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜在常温下的离子电导率达10-6S/cm数量级，通过聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜夹在所述阴极311和所述阳极312之间，能够有效保证所述阴极和所述阳极之间的导电效果，提高去除乙烯气体的效率。
作为优选的实施方式，所述阴极311、所述阳极312和所述固体电解质膜313之间通过导电粘结剂连接。
作为优选的实施方式，所述电源端提供的电压为12V、电流不超过1.5A。
具体地，阴、阳极之间夹着聚合物固体电解质，阴、阳膜电极及固体电解质三层膜叠一起，并用导电粘结剂PVDF进行固定，整个模块面积为20×100mm。在阴、阳两极分别接线至电源端，外接恒电压12V，电流不超过1.5A，从而使得所述乙烯脱除装置处于通电运行状态。
参见图6，是本发明一实施例提供的一种乙烯脱除装置的运行控制方法的流程示意图。本发明实施例提供了一种乙烯脱除装置的运行控制方法，应用于冰箱中，所述冰箱包括：
冰箱本体；
果蔬冷藏室，设于所述冰箱本体中，用于储存果蔬；
乙烯脱除装置，设于所述果蔬冷藏室中；所述乙烯脱除装置包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解。
所述半导体电催化电极的阴极为包括半导体纳米氧化亚铜的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极为包括半导体纳米钴酸锌的膜电极，所述阴极和所述阳极之间通过固体电解质膜连接，且所述阴极和所述阳极分别连接电源端。
所述果蔬冷藏室内部设有风道进风口，所述乙烯脱除装置设于所述果蔬冷藏室的风道进风口处，且所述阴极设于靠近所述果蔬冷藏室一侧，所述阳极设于背向所述果蔬冷藏室一侧。
所述乙烯脱除装置的运行控制方法，具体通过步骤S31至S34执行：
S31、获取当前所述冰箱的果蔬冷藏室的间室温度；
S32、判断所述间室温度是否小于预设的间室温度阈值；
S33、若是，则控制所述果蔬冷藏室的风道进风口关闭，并控制所述乙烯脱除装置进入所述通电运行状态；
S34、若否，则控制所述果蔬冷藏室的风道进风口开启，并控制所述乙烯脱除装置退出所述通电运行状态。
在本发明实施例中，所述半导体电催化电极的阴极的组成成分包括半导体纳米氧化亚铜Cu2O，具有乙烯强效吸附作用，而阳极的组成成分包括半导体纳米钴酸锌ZnCo2O4，具有乙烯强效催化作用。
优选地，所述阴极和阳极均是将纳米半导体复合于碳纳米管的膜电极，所述阴极和所述阳极的膜面积为20×100mm，膜厚度为10～15μm。
优选地，所述阴极的表面的氧化亚铜的固定量为140～150g/m2；所述阳极的表面的钴酸锌的固定量为140～150g/m2。
采用本发明实施例，膜电极具有表面积大、负载量大，且膜电阻小的特点，因此具备更高转化效率。
作为优选的实施方式，所述固体电解质膜为聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜。所述固体电解质膜的膜面积均为20×100mm，膜厚度为180～195μm。
采用本发明实施例的技术手段，聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜在常温下的离子电导率达10-6S/cm数量级，通过聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜夹在所述阴极和所述阳极之间，能够有效保证所述阴极和所述阳极之间的导电效果，提高去除乙烯气体的效率。
作为优选的实施方式，所述阴极、所述阳极和所述固体电解质膜之间通过导电粘结剂连接。
作为优选的实施方式，所述电源端提供的电压为12V、电流不超过1.5A。
具体地，阴、阳极之间夹着聚合物固体电解质，阴、阳膜电极及固体电解质三层膜叠一起，并用导电粘结剂PVDF进行固定，整个模块面积为20×100mm。在阴、阳两极分别接线至电源端，外接恒电压12V，电流不超过1.5A，从而使得所述乙烯脱除装置处于通电运行状态。
本发明实施例提供了一种乙烯脱除装置的运行控制方法，通过获取所述果蔬冷藏室的间室温度来确定所述乙烯脱除装置的运行状态，控制过程简单有效，且能够保证对乙烯气体的降解效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冰箱，其特征在于，包括：
冰箱本体；
果蔬冷藏室，设于所述冰箱本体中，用于储存果蔬；
乙烯脱除装置，设于所述果蔬冷藏室中；所述乙烯脱除装置包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解；
所述半导体电催化电极的阴极为包括半导体纳米氧化亚铜的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极为包括半导体纳米钴酸锌的膜电极，所述阴极和所述阳极之间通过固体电解质膜连接，且所述阴极和所述阳极分别连接电源端。
2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述固体电解质膜为聚乙二醇/二氧化硅固体电解质膜。
3.如权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，所述阴极、所述阳极和所述固体电解质膜之间通过导电粘结剂连接。
4.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述阴极的表面的氧化亚铜的固定量为140～150g/m2；所述阳极的表面的钴酸锌的固定量为140～150g/m2。
5.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述阴极、所述阳极和所述固体电解质膜的膜面积均为20×100mm，所述固体电解质膜的膜厚度为180～195μm，所述阴极和所述阳极的膜厚度为10～15μm。
6.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述电源端提供的电压为12V、电流不超过1.5A。
7.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，所述果蔬冷藏室内部设有风道进风口，所述乙烯脱除装置设于所述果蔬冷藏室的风道进风口处，且所述阴极设于靠近所述果蔬冷藏室一侧，所述阳极设于背向所述果蔬冷藏室一侧。
8.如权利要求7所述的冰箱，其特征在于，所述冰箱还包括：
温度传感器，设于所述果蔬冷藏室中，用于检测当前所述果蔬冷藏室的间室温度；
控制器，分别与所述温度传感器、所述乙烯脱除装置连接，用于：
获取当前所述果蔬冷藏室的间室温度；
判断所述间室温度是否小于预设的间室温度阈值；
若是，则控制所述风道进风口关闭，并控制所述乙烯脱除装置进入所述通电运行状态；
若否，则控制所述风道进风口开启，并控制所述乙烯脱除装置退出所述通电运行状态。
9.一种乙烯脱除装置，其特征在于，包括半导体电催化电极，用于在通电运行状态下，对乙烯气体进行吸附和催化降解；
所述半导体电催化电极的阴极为包括半导体纳米氧化亚铜的膜电极，所述半导体电催化电极的阳极为包括半导体纳米钴酸锌的膜电极，所述阴极和所述阳极之间通过固体电解质膜连接，且所述阴极和所述阳极分别连接电源端。
10.一种乙烯脱除装置的运行控制方法，其特征在于，应用于如权利要求7所述的冰箱中，包括：
获取当前所述冰箱的果蔬冷藏室的间室温度；
判断所述间室温度是否小于预设的间室温度阈值；
若是，则控制所述果蔬冷藏室的风道进风口关闭，并控制所述乙烯脱除装置进入所述通电运行状态；
若否，则控制所述果蔬冷藏室的风道进风口开启，并控制所述乙烯脱除装置退出所述通电运行状态。
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