[發(fā)明專利]一種空氣殺菌凈化器及其使用的光催化薄膜制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410505562.1
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN105465899A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林朝暉
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省輝銳材料科技有限公司
• 主分類號: F24F1/02
• 分類號: F24F1/02;A61L9/20;B01D53/88;B01J23/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到空氣凈化殺菌的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種空氣殺菌凈化器 及其使用的光催化薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展，空氣污染對人類生存造成的威脅已為大 眾所知，特別是室內(nèi)空氣污染與人的生活息息相關(guān)。據(jù)調(diào)查表明，室內(nèi)空氣污 染程度遠大于室外，特別是人口密集，環(huán)境相對密封的地方，隨著時間的積累， 空氣中有著許多有害的物質(zhì)和細菌，嚴重的危害到人體的健康。因此空氣殺菌 凈化技術(shù)研究已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。

現(xiàn)有技術(shù)中，光催化被認為是最具有發(fā)展前景的空氣凈化技術(shù)之一，目前 用于光催化劑的多為N型半導體，其中TiO₂因其具有無毒、催化活性高、氧化 能力強、穩(wěn)定性好、廉價易得等優(yōu)點是目前最常用的光催化劑。傳統(tǒng)做法是在 鐵絲網(wǎng)、鎳網(wǎng)、銅網(wǎng)等表面鍍上TiO₂薄膜，即將以上金屬網(wǎng)浸泡在TiO₂醇或水 溶液中，再拿出加熱，形成TiO₂薄膜。該方法產(chǎn)生的TiO₂薄膜顆粒在金屬網(wǎng)上 的粘結(jié)性很差，在高溫加熱形成TiO₂薄膜的過程中，大量顆粒會剝落，造成金 屬網(wǎng)表面的有效TiO₂薄膜納米顆粒很少。在之后的使用過程中，任何風吹振動 等都會造成更多TiO₂顆粒剝落，這樣，整個材料的光催化效率會不斷下降。且 TiO₂是一種寬禁帶半導體(金紅石3.0eV，銳鈦礦3.2eV),只能吸收紫外光， 而紫外光只占太陽能量的4％，因此，TiO₂對太陽光的利用率很低；同時紫外 光激發(fā)半導體產(chǎn)生光生電子和空穴，光生電子和空穴與附著于TiO₂上的有機污 染物發(fā)生作用，將其降解為無機小分子物質(zhì)，但是，光生電子和空穴的復合速 率遠大于與有機物發(fā)生作用的速率，這樣大大地降低TiO₂的光催化效率。因 此，一種能夠同時提高傳統(tǒng)光催化劑的吸附量和光催化效率的高效擔載材料是 發(fā)展和應用光催化技術(shù)所需要的。

石墨烯是一種單層碳原子的石墨材料，具有優(yōu)異的導電、導熱、機械性能 以及大的比表面積和吸附性能，因此利用石墨烯的特殊結(jié)構(gòu)，將TiO₂顆粒復合 生長于石墨烯片層上，既能增大TiO₂的光催化面積，又能增大光生載流子的傳 輸速率，大大力高TiO₂的光催化效率。因此，通過石墨烯與半導體光催化材 料復合的石墨烯復合光催化劑粉體是一種具有高吸附量和高催化活性的新型光 催化材料。但二維石墨烯易團聚，難分散，很難獲得高比表面積的材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種空氣殺菌凈化器，結(jié)構(gòu)簡單，凈化殺菌速率快， 無二次污染的產(chǎn)生，能夠有效的去除空氣中有害的氣體和有害細菌，且具有便 于攜帶的特點。

為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種空氣殺菌凈化器，包括外殼、離心裝置和光催化裝置，所述離心裝置 和光催化裝置位于外殼內(nèi)，所述離心裝置位于光催化裝置上方，所述外殼設(shè)有 進氣口和出氣口；所述光催化裝置包括光源和光催化薄膜，所述光源位于光催 化薄膜內(nèi)，所述光催化薄膜包括基底層、三維石墨烯層、TiO₂納米薄膜層和納 米銀層，所述三維石墨烯層位于基底層和TiO₂納米薄膜層中間，所述納米銀層 位于TiO₂納米薄膜層之上。

其中，所述光催化薄膜裝置還包括光催化薄膜安裝網(wǎng)板，所述光催化薄膜 安裝在光催化薄膜安裝網(wǎng)板上。

其中，所述空氣殺菌凈化器還包括過濾裝置，所述過濾裝置位于光催化薄 膜的外側(cè)，包括立體網(wǎng)板和活性炭海綿，所述活性炭海綿包裹立體網(wǎng)板。

其中，所述光源為LED燈，所述LED燈優(yōu)選為紫外光LED燈。

其中，所述基底層為孔徑為0.01-0.6mm的鎳網(wǎng)或銅網(wǎng)。