[發明專利]一種仿生催化去除甲醛的空氣凈化器

有效

• 申請號: 201510001136.9
• 申請日: 2015-01-03
• 公開（公告）號: CN104587793A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 諶興華;呂汪洋;王宇;林承浩;梁蘇亮;張旭倩;陳文興
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B01D53/02
• 分類號: B01D53/02;B01D53/72;B01D53/86;B01J31/22
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 周豪靖

1.一種仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，包括殼體(13)，其特征在于：殼體(13)上方設至少一個空氣進氣口，殼體(13)下方側面設至少一個出氣口(9)；殼體內由上而下依次設置高效過濾層(1)、鼓風機(2)、高壓導管(3)、安裝于高壓導管(3)內的空氣質量檢測器(4)和電催化凈化裝置，所述高壓導管連接單向導氣閥門A(5)和單向導氣閥門B(6)，單向導氣閥門B(6)與電催化凈化裝置的箱底相連，鼓風機(2)將外界空氣經過高壓導管(3)導入后，由單向導氣閥門B(6)進入電催化凈化裝置處理后從出氣口排出。

2.根據權利要求1所述仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，其特征在于所述電催化凈化裝置包括陽極平板、陰極平板、電催化液(12)和細密金屬網(11)，陰陽兩級間距離為1-6cm。

3.根據權利要求2所述仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，其特征在于所述陽極平板為高純石墨(14)，陰極平板為負載金屬酞菁催化劑的活性碳纖維(10)，其外部用細密金屬網(11)固定。

4.根據權利要求2所述仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，其特征在于所述電催化凈化裝置的輸入電壓為4-20V，輸入電流為5mA-2A。

5.根據權利要求2所述仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，其特征在于所述電催化液(12)選用硫酸鈉溶液，濃度為3-5％。

6.根據權利要求3所述仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，其特征在于所述負載金屬酞菁催化劑的活性碳纖維，是含吡啶基團的改性碳纖維與金屬酞菁之間是通過配位鍵方式結合，使用的金屬酞菁特征具有式1結構，其中：M是錳、鐵、鈷、鎳、銅過渡金屬離子；R₁、R₂、R₃、R₄分別為-H、-NH₂、-COOH、-NO₂、-NHCOCH₃、-NHSO₃H、-SO₃H中的任意一種，

所述的碳纖維直徑在0.2-20μm之間，碳纖維形狀是長絲狀、短纖維狀以及短切纖維狀的碳纖維或活性碳纖維；碳纖維是預氧絲、碳化絲、成品絲；所述負載的金屬酞菁質量百分數為0.08-8％，負載的吡啶基團的質量分數為0.2-15％。

7.根據權利要求6所述仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，其特征在于所述負載金屬酞菁催化劑的活性碳纖維的制備方法是：在反應溫度為60-100℃的條件下，將碳纖維分散于溶劑中，將充分溶解在溶劑中的4-氨基吡啶和縮合劑加入其中，攪拌反應2-48小時，反應完成后取出含吡啶基團的改性碳纖維，分別使用反應溶劑、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇洗滌，80-100℃烘干得改性碳纖維；接著在反應溫度為40-80℃的條件下，將改性碳纖維分散于溶劑中，將充分溶解在溶劑中的金屬酞菁加入其中，攪拌反應2-48小時，反應完成后取出負載有金屬酞菁的碳纖維，分別使用反應溶劑、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇洗滌，80-100℃烘干得仿生催化碳纖維。

8.根據權利要求3所述仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，其特征在于所述負載金屬酞菁催化劑的活性碳纖維的制備方法是：在反應溫度為50-100℃的條件下，將活性碳纖維分散于溶劑中，將充分溶解在溶劑中二氨基二苯二硫醚和縮合劑加入其中，攪拌反應2-48小時，反應完成后取出負載有二苯二硫醚的活性碳纖維，分別使用反應溶劑、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇、丙酮洗滌，60-100℃烘干得含二苯二硫醚基團的改性活性碳纖維；接著在反應溫度為20-60℃的條件下，將含二苯二硫醚基團的改性活性碳纖維分散于溶劑中，將充分溶解在溶劑中的三苯基膦加入其中，攪拌反應2-12小時，反應完成后取出，分別使用反應溶劑、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇、丙酮洗滌，60-100℃烘干得含苯硫酚基團的改性活性碳纖維；然后在反應溫度為40-80℃的條件下，將含苯硫酚基團的改性活性碳纖維分散于溶劑中，將充分溶解在溶劑中的金屬酞菁和有機堿加入其中，攪拌反應2-48小時，反應完成后取出負載有金屬酞菁的活性碳纖維，分別使用反應溶劑、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙醇洗滌，20-100℃烘干制得配位鍵合金屬酞菁的催化活性碳纖維。

9.根據權利要求8所述仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，其特征在于所述有機堿是乙醇胺、二乙醇胺或三乙胺。

10.根據權利要求7或8所述仿生催化去除甲醛的空氣凈化器，其特征在于所述縮合劑是亞硝酸異戊酯；所述溶劑是：N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、乙腈、無水乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺或者四氫呋喃。