[發(fā)明專利]一種基于生物質(zhì)蛋白系石墨烯納米復(fù)合材料的空氣凈化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110249208.7
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113019048B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李省三;杜琳琳;楊悅
• 申請（專利權(quán)）人: 齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院
• 主分類號: B01D50/60
• 分類號: B01D50/60;B01D46/00;B01D46/12;C02F1/28;B01J20/20;B01J20/28
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

1.一種基于生物質(zhì)蛋白系石墨烯納米復(fù)合材料的空氣凈化裝置，其特征在于，包括殼體，所述殼體內(nèi)從下到上依次設(shè)有凈化腔、進氣腔、多級過濾腔，各腔體間通過多孔板隔開，所述殼體的底部設(shè)有底座，所述殼體的頂部的設(shè)有凈化氣出口結(jié)構(gòu)，所述凈化氣出口結(jié)構(gòu)與多級過濾腔連通，所述凈化腔內(nèi)可拆卸的設(shè)有的石墨烯氣凝膠網(wǎng)柱，所述石墨烯氣凝膠網(wǎng)柱外為循環(huán)水腔體，所述循環(huán)水腔體的下部設(shè)有進水口，上部設(shè)有出水口；所述凈化腔的底部設(shè)有驅(qū)動機座，所述驅(qū)動機座內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機軸通過傳動軸軸連接設(shè)有轉(zhuǎn)動座，所述轉(zhuǎn)動座的頂部設(shè)有清理刷，所述清理刷圍設(shè)在石墨烯氣凝膠網(wǎng)柱的側(cè)面；所述殼體的頂部還設(shè)有控制器，所述的控制器包括集成在pcb板上的第一控制電路和第二控制電路，所述的第一控制電路與第二控制電路電性連接，所述的第一控制電路還分別與驅(qū)動電路、選擇電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路電性連接，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過放大器電路與選擇電路電性連接，所述的選擇電路與傳感器電性連接，傳感器檢測流體流速，所述的第二控制電路與輸出電路電性連接，所述的第一控制電路通過通信電路連接上位機，所述的驅(qū)動電路直接與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、吸氣泵的泵吸電機、負壓風機內(nèi)的負壓驅(qū)動電機電性連接，所述的驅(qū)動電路按照時序?qū)πD(zhuǎn)驅(qū)動電機、吸氣泵的泵吸電機、負壓風機內(nèi)的負壓驅(qū)動電機進行功率控制，所述的第一控制電路根據(jù)傳感器信號動態(tài)調(diào)整驅(qū)動電路的輸出信號；所述的清理刷包括形成倒立圓臺內(nèi)腔的殼體，所述的殼體上設(shè)置通孔，所述的殼體內(nèi)壁固定洗刷層，所述的洗刷層包括刷毛和固定刷毛的透氣布，所述的透氣布的透孔以及通孔支持石墨烯氣凝膠網(wǎng)柱外的雜質(zhì)向外排出；所述石墨烯氣凝膠網(wǎng)柱頂部對應(yīng)第一多孔板，在第一多孔板的底部設(shè)有螺紋蓋，所述墨烯氣凝膠網(wǎng)柱的上部對應(yīng)設(shè)有與螺紋蓋相配合的內(nèi)螺紋；所述多級過濾腔內(nèi)包括從下到上依次設(shè)有的過濾棉和HEPA過濾紙；所述底座的底部設(shè)有移動滑輪；所述凈化氣出口結(jié)構(gòu)包括底部設(shè)有的空氣調(diào)節(jié)閥和頂部的出氣筒，所述空氣調(diào)節(jié)閥與出氣筒通過軸承連接；

第一控制電路、第二控制電路采用單片機,單片機被配置根據(jù)傳感器的檢測到的流體流速動態(tài)調(diào)整驅(qū)動電路的信號以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、吸氣泵的泵吸電機、負壓風機內(nèi)的負壓驅(qū)動電機的功率能夠協(xié)同工作，并且具體：吸氣泵的泵吸電機以及負壓驅(qū)動電機的綜合效能低于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的效能，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的效能低于水壓對凈化腔內(nèi)的工作效能，這樣就可以實現(xiàn)因為吸氣泵的泵吸電機以及負壓驅(qū)動電機工作的需要凈化的空氣能夠有效獲得凈化并且保證旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機工作驅(qū)動下的清理工作能夠及時對上述空氣凈化的結(jié)果進行清理，還能夠保證石墨烯氣凝膠網(wǎng)柱外的雜質(zhì)能夠及時通過水壓工作的水流排出，以此實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、吸氣泵的泵吸電機、負壓風機內(nèi)的負壓驅(qū)動電機的功率能夠協(xié)同工作；所述循環(huán)水腔體內(nèi)的一側(cè)設(shè)有引氣管，所述引氣管的頂部貫穿連通到進氣腔，所述引氣管的中部設(shè)有吸氣泵，所述吸氣泵內(nèi)固定有泵吸電機，所述引氣管的底部的管部為多孔狀；所述進氣腔的內(nèi)部設(shè)有負壓風機，所述殼體對應(yīng)負壓風機進氣一側(cè)為網(wǎng)格狀，所述負壓風機內(nèi)設(shè)置負壓驅(qū)動電機。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于生物質(zhì)蛋白系石墨烯納米復(fù)合材料的空氣凈化裝置，其特征在于，石墨烯氣凝膠的制備方法如下：以生物質(zhì)蛋白為模板制備三維立體石墨烯氣凝膠，取分離好的生物質(zhì)蛋白250mg放置在玻璃管中，向其中加入48mg抗壞血酸的水溶液，在磁力攪拌器中以1900rpm的轉(zhuǎn)速進行打發(fā)至蛋白呈現(xiàn)白色膠體，在向其中加入24mg GO的水溶液、125mg尿素繼續(xù)攪拌3min形成棕黃色凝膠，將該凝膠放入烘箱中，在85℃下還原30min形成部分還原的石墨烯水凝膠，然后將該水凝膠放在冰箱中-18℃下完全冷凍，室溫解凍后，將部分還原的石墨烯水凝膠在85℃下繼續(xù)還原7h后即可得到石墨烯水凝膠，將石墨烯水凝膠，冷凍干燥除去水凝膠中的水分，再通過高溫管式爐800℃碳化，從而制備成三維大孔石墨烯氣凝膠，向石墨烯水凝膠中加入適量KOH，180℃下水熱處理2h后，冷凍干燥，高溫碳化活化，從而制備成多級孔石墨烯氣凝膠。

3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置的基于生物質(zhì)蛋白系石墨烯納米復(fù)合材料的空氣凈化方法，其特征在于，包括步驟，石墨烯氣凝膠網(wǎng)柱內(nèi)放置的三維大孔石墨烯氣凝膠吸附空氣中的雜質(zhì)，協(xié)同循環(huán)水洗，將空氣吸附循環(huán)洗滌凈化。

4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、吸氣泵的泵吸電機、負壓風機內(nèi)的負壓驅(qū)動電機的功率協(xié)同工作的方法，包括步驟有：吸氣泵的泵吸電機以及負壓驅(qū)動電機的綜合效能低于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的效能，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的效能低于水壓對凈化腔內(nèi)的工作效能，保證旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機工作驅(qū)動下的清理工作能夠及時對上述空氣凈化的結(jié)果進行清理，能夠保證石墨烯氣凝膠網(wǎng)柱外的雜質(zhì)能夠及時通過水壓工作的水流排出。