CN204165143U - 一种空气杀菌净化器 - Google Patents

一种空气杀菌净化器 Download PDF

Info

Publication number
CN204165143U
CN204165143U CN201420560429.1U CN201420560429U CN204165143U CN 204165143 U CN204165143 U CN 204165143U CN 201420560429 U CN201420560429 U CN 201420560429U CN 204165143 U CN204165143 U CN 204165143U
Authority
CN
China
Prior art keywords
photocatalysis
tio
film
purification apparatus
air disinfection
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.)
Active
Application number
CN201420560429.1U
Other languages
English (en)
Inventor
林朝晖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Province Huirui Material Science & Technology Co Ltd
Original Assignee
Fujian Province Huirui Material Science & Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Province Huirui Material Science & Technology Co Ltd filed Critical Fujian Province Huirui Material Science & Technology Co Ltd
Priority to CN201420560429.1U priority Critical patent/CN204165143U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204165143U publication Critical patent/CN204165143U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种空气杀菌净化器，包括外壳、离心装置和光催化装置，所述离心装置和光催化装置位于外壳内，所述离心装置位于光催化装置上方，所述外壳设有进气口和出气口；所述光催化装置包括光源和光催化薄膜，所述光源位于光催化薄膜内，所述光催化薄膜包括基底层、三维石墨烯层、TiO2纳米薄膜层和纳米银层，所述三维石墨烯层位于基底层和TiO2纳米薄膜层中间，所述纳米银层位于TiO2纳米薄膜层之上。本实用新型利用三维石墨烯的特性，增强TiO2纳米薄膜层的光催化效率，能够有效地净化空气中的甲醛等有害气体，以及杀死空气中的有害菌群。

Description

一种空气杀菌净化器
技术领域
本实用新型涉及到空气净化杀菌的技术领域，特别涉及到一种空气杀菌净化器。
背景技术
随着工业化和城市化的迅速发展，空气污染对人类生存造成的威胁已为大众所知，特别是室内空气污染与人的生活息息相关。据调查表明，室内空气污染程度远大于室外，特别是人口密集，环境相对密封的地方，随着时间的积累，空气中有着许多有害的物质和细菌，严重的危害到人体的健康。因此空气杀菌净化技术研究已经引起了广泛的关注。
现有技术中，光催化被认为是最具有发展前景的空气净化技术之一，目前用于光催化剂的多为N型半导体，其中TiO2因其具有无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好、廉价易得等优点是目前最常用的光催化剂。传统做法是在铁丝网、镍网、铜网等表面镀上TiO2薄膜，即将以上金属网浸泡在TiO2醇或水溶液中，再拿出加热，形成TiO2薄膜。该方法产生的TiO2薄膜颗粒在金属网上的粘结性很差，在高温加热形成TiO2薄膜的过程中，大量颗粒会剥落，造成金属网表面的有效TiO2薄膜纳米颗粒很少。在之后的使用过程中，任何风吹振动等都会造成更多TiO2颗粒剥落，这样，整个材料的光催化效率会不断下降。且TiO2是一种宽禁带半导体(金红石3.0eV，锐钛矿3.2eV),只能吸收紫外光，而紫外光只占太阳能量的4％，因此，TiO2对太阳光的利用率很低；同时紫外光激发半导体产生光生电子和空穴，光生电子和空穴与附着于TiO2上的有机污染物发生作用，将其降解为无机小分子物质，但是，光生电子和空穴的复合速率远大于与有机物发生作用的速率，这样大大地降低TiO2的光催化效率。因此，一种能够同时提高传统光催化剂的吸附量和光催化效率的高效担载材料是发展和应用光催化技术所需要的。
石墨烯是一种单层碳原子的石墨材料，具有优异的导电、导热、机械性能以及大的比表面积和吸附性能，因此利用石墨烯的特殊结构，将TiO2颗粒复合生长于石墨烯片层上，既能增大TiO2的光催化面积，又能增大光生载流子的传输速率，大大力高TiO2的光催化效率。因此，通过石墨烯与半导体光催化材料复合的石墨烯复合光催化剂粉体是一种具有高吸附量和高催化活性的新型光催化材料。但二维石墨烯易团聚，难分散，很难获得高比表面积的材料。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种空气杀菌净化器，结构简单，净化杀菌速率快，无二次污染的产生，能够有效的去除空气中有害的气体和有害细菌，且具有便于携带的特点。
为此，本实用新型采用以下技术方案：
一种空气杀菌净化器，包括外壳、离心装置和光催化装置，所述离心装置和光催化装置位于外壳内，所述离心装置位于光催化装置上方，所述外壳设有进气口和出气口；所述光催化装置包括光源和光催化薄膜，所述光源位于光催化薄膜内，所述光催化薄膜包括基底层、三维石墨烯层、TiO2纳米薄膜层和纳米银层，所述三维石墨烯层位于基底层和TiO2纳米薄膜层中间，所述纳米银层位于TiO2纳米薄膜层之上。
其中，所述光催化薄膜装置还包括光催化薄膜安装网板，所述光催化薄膜安装在光催化薄膜安装网板上。
其中，所述空气杀菌净化器还包括过滤装置，所述过滤装置位于光催化薄膜的外侧，包括立体网板和活性炭海绵，所述活性炭海绵包裹立体网板。
其中，所述光源为LED灯，所述LED灯优选为紫外光LED灯。
其中，所述基底层为孔径为0.01-0.6mm的镍网或铜网。
本实用新型采用以上技术方案，使用过滤装置和光催化薄膜装置双重净化杀菌，能有效去除空气中的有害气体和细菌。使用LED灯作为催化光源，提高了光催化效率。光催化薄膜采用基底层/三维石墨烯层/TiO2纳米薄膜层/纳米银层，将TiO2纳米颗粒均匀分布于三维石墨烯层表面，分散性好，既避免了自身粒子的团聚，也有效防止了石墨烯片层的重堆积，纳米复合材料所特有的结构使其具有很好的热稳定性和优异的光催化活性。
附图说明
图1为本实用新型空气杀菌净化器的结构示意图。
图2为本实用新型空气杀菌净化器的光催化薄膜的结构示意图。
图3为本实用新型空气杀菌净化器的空气杀菌净化流动示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、特征和优点更加的清晰，以下结合附图及实施例，对本实用新型的具体实施方式做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本实用新型，但是本实用新型能够以很多不同于描述的其他方式来实施。因此，本实用新型不受以下公开的具体实施的限制。
一种空气杀菌净化器，如图1、图2所示，包括外壳1、离心装置2和光催化装置3，所述离心装置2和光催化装置3位于外壳1内，，所述离心装置2位于光催化装置3上方，所述外壳1设有进气口11和出气口12；所述光催化装置3包括光源31和光催化薄膜32，所述光源31位于光催化薄膜32内，所述光催化薄膜32包括基底层321、三维石墨烯层322、TiO2纳米薄膜层323和纳米银层324，所述三维石墨烯层322位于基底层321和TiO2纳米薄膜层323中间，所述纳米银层324位于TiO2纳米薄膜层323之上。其中，所述光催化薄膜装置3还包括光催化薄膜安装网板33，所述光催化薄膜32安装在光催化薄膜安装网板33上。所述空气杀菌净化器还包括过滤装置4，所述过滤装置4位于光催化薄膜3的外侧，所述活性炭海绵42包裹立体网板41，包括立体网板41和活性炭海绵42，所述活性炭海绵42包裹立体网板41。其中，所述光源31为LED灯，所述LED灯优选为紫外光LED灯；所述基底层321为孔径为0.01-0.6mm的镍网或铜网。
如图3所示，本实用新型空气杀菌净化器的工作原理如下：离心装置2作用为推进空气循环，使空气从进气口11进入空气杀菌净化器，透过活性炭海绵42，吸附去除挥发性有机化合物和空气中的微尘、烟雾、臭味、甲醛等污染有害物质；光源31持续照射在光催化薄膜32表面，将吸附在光催化薄膜表面的有机污染物降解为CO2、H2O，把无机污染物氧化或还原为无害物，经过杀菌净化的空气从出气口12出来。
其中，TiO2纳米光催化降解机理共分为8个步骤来完成光催化的过程，包括：
a.TiO2+hv→eˉ+h+
b.h++H2O→OH+H+
c.eˉ+O2→OOˉ
d.OOˉ+H+→OOH
e.2OOH→O2+H2O2
f.OOˉ+eˉ+2H+→H2O2
g.H2O2+eˉ→OH+OHˉ
h.h++OHˉ→OH
当一个具有hv能量大小的光子或者具有大于半导体禁带宽度Eg的光子射入半导体时，一个电子由价带(VB)激发到导带(CB)，因而在导带上产生一个高活性电子(eˉ)，在价带上留下了一个空穴(h+)，形成氧化还原体系，溶解氧及水和电子及空穴相互作用，最终产生高活性的羟基。OHˉ、O2 ˉ、OOHˉ自由基具有强氧化性，能把大多数吸附在TiO2表面的有机污染物降解为CO2、H2O，把无机污染物氧化或还原为无害物。
由于石墨烯优异的导电性可以迅速传导电子，降低光生电子-空穴对的复合，能够大大提高TiO2的光催化产氢效率，弥补TiO2作光催化剂只用紫外光的缺点，使得在可见光下就可以进行光催化，而三维石墨烯材料，在结构上不同于二维的石墨烯，它具有三维空心多孔网状结构，网壁为石墨烯，为层状结构的石墨以及多孔的石墨碳泡沫，具有超大的比表面积，超多的活性点位，在高温下可以在其表面上形成很多悬挂键，有效键合住TiO2纳米颗粒，吸附的TiO2颗粒数量更多，且附着力更强；同时三维石墨烯石墨烯由于电子迁移率高，可以有效延长光催化产生的载流子的寿命，防止空穴和电子复合，产生较高的光催化效率；还由于三维石墨烯其稳定的三维结构，使得TiO2纳米颗粒在其表面分散性好，既避免了既避免了自身粒子的团聚，也有效防止了石墨烯片层的重堆积，纳米复合材料所特有的结构使其具有很好的热稳定性和优异的光催化活性。
本实用新型还在TiO2纳米薄膜层上增加纳米银层，使纳米银吸附在TiO2纳米颗粒表面，在光照下，氧离子到TiO2纳米颗粒表面，银能够采集电子并提供大量电子，在紫外光下具有负极电子，产生大量等离子体，从而大幅增强光催化效率。
通过对本实用新型所述的空气杀菌净化器的抗菌(除菌)性能检测结果如下表显示：
表1.本实用新型空气杀菌净化器的抗菌(除菌)性能的分析检测结果
通过对本实用新型所述的空气杀菌净化器的抗菌(除菌)性能检测结果如下表显示：
表2.本实用新型空气杀菌净化器的空气净化性能的分析检测结果
由此，本实用新型所述的空气杀菌净化器能够有效的去除白色葡萄球菌等有害菌群和净化甲醛等有害气体。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种空气杀菌净化器，其特征在于：包括外壳、离心装置和光催化装置，所述离心装置和光催化装置位于外壳内，所述离心装置位于光催化装置上方，所述外壳设有进气口和出气口；所述光催化装置包括光源和光催化薄膜，所述光源位于光催化薄膜内，所述光催化薄膜包括基底层、三维石墨烯层、TiO2纳米薄膜层和纳米银层，所述三维石墨烯层位于基底层和TiO2纳米薄膜层中间，所述纳米银层位于TiO2纳米薄膜层之上。
2.根据权利要求1所述的一种空气杀菌净化器，其特征在于：所述光催化薄膜装置还包括光催化薄膜安装网板，所述光催化薄膜安装在光催化薄膜安装网板上。
3.根据权利要求1所述的一种空气杀菌净化器，其特征在于：所述空气杀菌净化器还包括过滤装置，所述过滤装置位于光催化薄膜的外侧，包括立体网板和活性炭海绵，所述活性炭海绵包裹立体网板。
4.根据权利要求1所述的一种空气杀菌净化器，其特征在于：所述光源为LED灯，所述LED灯优选为紫外光LED灯。
5.根据权利要求1所述的一种空气杀菌净化器，其特征在于：所述基底层为孔径为0.01-0.6mm的镍网或铜网。
CN201420560429.1U 2014-09-26 2014-09-26 一种空气杀菌净化器 Active CN204165143U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420560429.1U CN204165143U (zh) 2014-09-26 2014-09-26 一种空气杀菌净化器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420560429.1U CN204165143U (zh) 2014-09-26 2014-09-26 一种空气杀菌净化器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204165143U true CN204165143U (zh) 2015-02-18

Family

ID=52538827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420560429.1U Active CN204165143U (zh) 2014-09-26 2014-09-26 一种空气杀菌净化器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204165143U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105465899A (zh) * 2014-09-26 2016-04-06 福建省辉锐材料科技有限公司 一种空气杀菌净化器及其使用的光催化薄膜制备方法
WO2021232244A1 (zh) * 2020-05-19 2021-11-25 福建新峰二维材料科技有限公司 一种空气净化和杀菌灭病毒装置
CN115337778A (zh) * 2022-09-22 2022-11-15 昆山国通新能源科技有限公司 一种纳米TiO2光电催化净化智能控制系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105465899A (zh) * 2014-09-26 2016-04-06 福建省辉锐材料科技有限公司 一种空气杀菌净化器及其使用的光催化薄膜制备方法
WO2021232244A1 (zh) * 2020-05-19 2021-11-25 福建新峰二维材料科技有限公司 一种空气净化和杀菌灭病毒装置
CN115337778A (zh) * 2022-09-22 2022-11-15 昆山国通新能源科技有限公司 一种纳米TiO2光电催化净化智能控制系统
CN115337778B (zh) * 2022-09-22 2024-02-13 昆山国通新能源科技有限公司 一种纳米TiO2光电催化净化智能控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105465899A (zh) 一种空气杀菌净化器及其使用的光催化薄膜制备方法
Liu et al. Fabrication and characterization of Ag3PO4/TiO2 heterostructure with improved visible-light photocatalytic activity for the degradation of methyl orange and sterilization of E. coli
Zheng et al. Synthesis and characterization of cubic Ag/TiO2 nanocomposites for the photocatalytic degradation of methyl orange in aqueous solutions
Ochiai et al. Photoelectrochemical properties of TiO2 photocatalyst and its applications for environmental purification
Rahimi et al. Visible light photocatalytic disinfection of E. coli with TiO2–graphene nanocomposite sensitized with tetrakis (4-carboxyphenyl) porphyrin
Wang et al. Visible light-responsive photocatalytic activity of boron nitride incorporated composites
Thang et al. High-efficient photocatalytic degradation of commercial drugs for pharmaceutical wastewater treatment prospects: a case study of Ag/g-C3N4/ZnO nanocomposite materials
CN201036630Y (zh) 光催化空气净化器
WO2017190352A1 (zh) 一种空气杀菌净化器及其使用的光催化薄膜制备方法
CN104422018B (zh) 改善室内空气质量装置
CN106139222A (zh) 一种空气杀菌净化器及其使用的光催化薄膜制备方法
CN105333514B (zh) 介质阻挡低温等离子空气净化器
CN204159143U (zh) 一种便携式空气净化器
CN204165143U (zh) 一种空气杀菌净化器
CN105465898A (zh) 光触媒空气净化器
Dhull et al. An overview on InVO4-based photocatalysts: Electronic properties, synthesis, enhancement strategies, and photocatalytic applications
CN108295842A (zh) 一种用于空气净化器的复合光催化材料
Zheng et al. Efficient solar-light photocatalytic activity of FeS/S-doped MgO composites for tetracycline removal
Sajna et al. An overview of graphene-based 2D/3D nanostructures for photocatalytic applications
Wang et al. Constructing S-scheme CeO2/CN heterojunction for high efficiency light-induced photothermal synergistic catalytic degradation of gaseous formaldehyde under visible light irradiation
Zhu et al. Construction of novel metal-free graphene oxide/graphitic carbon nitride nanohybrids on carbon cloth and efficient degradation of RhB under visible light irradiation
CN103585881A (zh) 一种室内空气净化装置
CN105387525A (zh) 空气净化器
CN204159212U (zh) 一种冰箱用杀菌净化器
CN203810571U (zh) 一种移动式光催化净化除臭消毒装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant