CN1973908A - 活性炭负载掺银TiO2光催化室内空气净化器的净化柱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种活性炭负载掺银TiO2光催化室内空气净化器的净化柱，属于空气净化技术领域，本发明采用液相沉积法在颗粒活性炭表面沉积TiO2，并采用光化学掺银的方法在催化剂表面掺银，以此为填料组装室内空气净化柱，该净化柱组成如下：柱中装有镀有掺银TiO2膜的颗粒活性炭6，紫外灯5垂直位于净化柱中部，活动多孔隔板2与固定多孔隔板7分别水平位于净化柱的上下部，滤布3与滤布8分别位于活动多孔隔板2与固定多孔隔板7的下部，净化柱的上下部分别设有出气口1和进气口9，净化柱由塑料外壳4密封。本发明提供的净化柱结构简单、操作方便、运行费用低廉、使用寿命长、维护方便。
Description
技术领域：
本发明属于空气净化技术领域，具体涉及活性炭负载掺银TiO2光催化室内空气净化器的净化柱。
背景技术：
目前，投入使用的室内空气净化器通常采用活性炭吸附的方法去除空气中的有机物，通过喷洒化学药剂杀灭空气中细菌。在空气净化过程中，随着有机物吸附量的增加，活性炭吸附能力下降，以至达到饱和。如果调换新的吸附剂，将造成资源浪费，如果将活性炭再生后使用，不仅费时费力，而且吸附性能下降。采用化学药剂进行空气灭菌，将造成新的污染，灭菌效果难以持久。
近年来，将TiO2光催化技术用于空气净化越来越受到人们的重视。TiO2在紫外光激发下能产生光生电子—空穴对，光生空穴具有强氧化作用，光生电子具有强还原作用。吸附在催化剂表面的有机物如苯、甲醛等被光生空穴氧化分解为CO2和H2O，空气中细菌受到紫外线的照射和光催化的双重作用而被杀灭，从而使空气得到净化。但室内空气中有机物含量低，TiO2对有机物光催化效率不高，这一缺点限制了TiO2光催化在室内空气中的应用。
发明内容：
为了克服现有的空气净化器的不足，本发明提供一种活性炭负载掺银TiO2光催化剂室内空气净化器的净化柱，该净化柱组成如下：柱中装有镀有掺银TiO2膜的颗粒活性炭6，紫外灯5垂直位于净化柱中部，活动多孔隔板2与固定多孔隔板7分别水平位于净化柱的上下部，滤布3与滤布8分别位于活动多孔隔板2与固定多孔隔板7的下部，净化柱的上下部分别设有出气口1和进气口9，净化柱由塑料外壳4密封。
活性炭负载掺银TiO2光催化剂是通过以下步骤制备的：
A、在0.1～0.3mol/L的(NH4)2TiF6和0.15～0.50mol/L H3BO3溶液中，用氨水调节PH为1.0～3.0，将经洗涤干燥后的颗粒状活性炭浸入，在40～60℃条件下反应2～8h，取出沉积了TiO2的载体，洗涤干燥后在300～600℃下热处理2h，得到活性炭负载TiO2光催化剂。
B、将以上制得的活性炭负载TiO2光催化剂置于容器中，加入0.02mol/L～0.08mol/L的AgNO3溶液，在搅拌条件下用紫外光照射，Ag+被还原为Ag原子沉积在TiO2表面，时间为5～15min，得到掺Ag的光催化剂。
本发明将TiO2负载掺银在颗粒活性炭上用于室内空气净化，将活性炭对于有机物的强吸附作用和TiO2光催化对有机物的分解作用相结合，实现空气的深度净化，将负载掺银TiO2的颗粒活性炭填充于空气净化柱中。经受紫外光照，当空气流经净化柱时，空气中的有机物被活性炭吸附并扩散至TiO2表面，被光生空穴氧化分解，活性炭得以再生，维持对有机物较强的吸附性能。空气中细菌除经受紫外光直接照射而失活外，还能被具有强氧化作用的光生空穴杀灭，从而使空气得以深度净化。
本发明提供的净化柱结构简单、操作方便、运行费用低廉、使用寿命长、维护方便。在空气净化过程中不会产生新的污染。
附图说明：
附图为本发明的结构示意图。
图中：1.出气口，2.活动多孔隔板，3.滤布，4.塑料外壳，5.紫外灯(波长为254nm)，6.镀有掺银TiO2膜的颗粒活性炭，7.固定多孔隔板，8.滤布，9.进气口
具体实施方式：
下面以实施例来对本发明的应用做进一步的阐述，但本发明还可以用来处理空气中的氨、苯以及其它微量有机物。
净化柱外壳为塑料圆筒状，直径为10cm，长度为25cm，中间放置15W低压汞灯，产生254nm波长的紫外光，在柱壳和紫外灯之间填充负载TiO2的颗粒活性炭作为光催化柱，空气由净化柱下部进入，通过滤网后进入催化剂，净化后气体由净化柱上部流出。空气由20W风机输送，空气流量由转子流量计测量。装填150克活性炭负载TiO2光催化剂，TiO2的负载量为2％，控制空气的流量，在光催化条件下检测进气和出气的变化，空气中甲醛用原子分光光度计测量，空气中细菌数采用平板计数法检测，以实验室空气为气源，测量在催化剂吸附达到饱和条件下进行，结果如下：
实施例1：
空气流量为1L/min，甲醛浓度为51.7mg/m3，细菌浓度为31379个/m3；光催化净化后，甲醛浓度为2.57mg/m3，细菌浓度为2493个/m3。甲醛降解率为95.03％，灭菌率为92.06％。
实施例2：
空气流量为2L/min，甲醛浓度为49.26mg/m3，细菌浓度为31736个/m3；光催化净化后，甲醛浓度为2.81mg/m3，细菌浓度为2694个/m3。甲醛降解率为93.61％，灭菌率为91.51％。
Claims (2)
1、活性炭负载掺银TiO2光催化室内空气净化器的净化柱，其特征在于该净化柱组成如下：柱中装有镀有掺银TiO2膜的颗粒活性炭(6)，紫外灯(5)垂直位于净化柱中部，活动多孔隔板(2)与固定多孔隔板(7)分别水平位于净化柱的上下部，滤布(3)与滤布(8)分别位于活动多孔隔板(2)与固定多孔隔板(7)的下部，净化柱的上下部分别设有出气口(1)和进气口(9)，净化柱由塑料外壳(4)密封。
2、根据权利要求1所述的活性炭负载掺银TiO2光催化室内空气净化器的净化柱，其特征在于其中所述的活性炭负载掺银TiO2是通过以下方法制备：
A、在0.1～0.3mol/L的(NH4)2TiF6和0.15～0.50mol/L H3BO3溶液中，用氨水调节PH为1.0～3.0，将经洗涤干燥后的颗粒活性炭浸入，在40～60℃条件下反应2～8h，取出沉积了TiO2的载体，洗涤干燥后在300～600℃热处理2h，得到活性炭负载TiO2光催化剂。
B、将以上制得的活性炭负载TiO2光催化剂置于容器中，加入0.02mol/L～0.08mol/L的AgNO3溶液，在搅拌条件用紫外光照射，Ag+被还原为Ag原子沉积在TiO2表面，时间为5～15min，得到活性炭负载掺银TiO2光催化剂。
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| CN 200610098294 CN1973908A (zh) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | 活性炭负载掺银TiO2光催化室内空气净化器的净化柱 |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20070606 |