專利名稱：低溫等離子體光催化空氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣凈化技術(shù)，是一種光催化空氣凈化裝置，具體地說，是一種低溫等離子體光催化空氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
人們己知二氧化鈦光催化能夠殺菌消毒、分解有害氣體，因此在空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域日益得到廣泛應(yīng)用。這種光催化空氣凈化裝置在中國專利98810034.7、03222307.2中曾有所介紹。這種現(xiàn)有的裝置一般由控制電源部、紫外光部、光催化部、風機部及殼體部等幾部分組成。由于光催化反應(yīng)速度相應(yīng)較慢，且受光照條件限制，無光照時無殺菌消毒作用，也不分解有害氣體。另外光催化表面氣體流量對反應(yīng)速率構(gòu)成影響，為使氣體對流，往往要安裝風機。這樣的空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)就較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)速率更快、結(jié)構(gòu)更簡單緊湊，低溫等離子體發(fā)生器間歇不工作期間仍能殺菌消毒、吸附有害氣體、同時具有食品保鮮功能的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是有殼體部，殼體部的一端裝有低溫等離子體部，殼體部中裝有光催化部。
本發(fā)明中所述的低溫等離子體部為電暈放電發(fā)生器、介質(zhì)阻擋放電發(fā)生器或高頻沿面放電發(fā)生器。光催化部由光催化劑和載體組成。光催化劑由貴金屬Pt、Ag修飾的二氧化鈦組裝在沸石、活性炭或活性白土多孔性物質(zhì)上制成。載體為低溫等離子體發(fā)生器的金屬網(wǎng)狀電極、介質(zhì)極板、管或裝置的殼體。光催化部由金屬鋁網(wǎng)電極上涂覆光催化劑構(gòu)成。光催化部由陶瓷片雙面涂覆光催化劑構(gòu)成。光催化部由殼體部內(nèi)壁涂覆光催化劑構(gòu)成。光催化劑的制備將氟鈦酸銨和硼酸配成水溶液，混合均勻，加入AgNO3晶體，制成均勻的溶液中Ti4+∶Ag+(摩爾比)為15∶1，將A型沸石浸入其中，25℃下反應(yīng)50小時后，將沸石從溶液中取出，用無離子水沖洗，充分干燥后，500℃下焙燒保溫0.5小時，得貴金屬Ag修飾的二氧化鈦組裝在沸石上的光催化劑。光催化部的制作在陶瓷發(fā)生片兩面用等離子體噴涂工藝噴涂上一層Al2O3薄膜，然后用2號水玻璃40份、硅烷偶聯(lián)劑Sz6070 0.27份，蒸餾水60份(質(zhì)量份)，加入光催化劑15份，制得光催化涂料，將其噴涂或刷涂在已噴涂Al2O3薄膜的陶瓷發(fā)生片兩面，140℃下烘干。
本發(fā)明的有益效果為反應(yīng)速率更快、結(jié)構(gòu)更簡單緊湊、有快速殺菌消毒，分解有害氣體，食品保鮮功能?？捎糜诳諝鈨艋?、空調(diào)機、冰箱及冷藏車中。并且能在低溫等離子體發(fā)生器間歇不工作期間仍能殺菌消毒、吸附有害氣體、和食品保鮮。


圖1為本發(fā)明的一種低溫等離子體光催化空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的另一種低溫等離子體光催化空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的第三種低溫等離子體光催化空氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例一圖1描述了本發(fā)明的一個實施例，在該例中，以高壓脈沖電暈放電發(fā)生器作為等離子體部1，以金屬鋁網(wǎng)電極上載持光催化劑為光催化部2，以有孔的PVC塑料件為殼體部3。圖中A為高壓脈沖電源；B為玻璃介質(zhì)管，內(nèi)置0.5mmNi-Cr線電極；C為金屬鋁網(wǎng)電極，包裹在玻璃管外。
1、制備光催化劑將氟鈦酸銨和硼酸配成水溶液，混合均勻，加入AgNO3晶體，制成均勻的溶液中Ti4+∶Ag+(摩爾比)為15∶1，將A型沸石浸入其中，25℃下反應(yīng)50小時后，將沸石從溶液中取出，用無離子水沖洗，充分干燥后，500℃下焙燒保溫0.5小時，得貴金屬Ag修飾的二氧化鈦組裝在沸石上的光催化劑。
2、光催化部制備以10g上述光催化劑分散于100ml30-45％固含量丙烯酸酯共聚物乳液中，攪拌均勻，制得光催化涂料，將光催化涂料涂布于上述金屬鋁網(wǎng)電極上1-3遍，在110-140℃下干燥，制得光催化部。
3、殼體部由PVC硬塑料制備的有孔殼體?？讖綗o嚴格要求，孔數(shù)要多，以利氣體流通。本實施例中的殼體直徑30mm，長80mm，孔徑3mm。
實施例二參見圖2，以山西平陽機械廠生產(chǎn)的PY-001(尺寸15×37×0.6)低溫等離子體陶瓷發(fā)生片及其配套的高頻脈沖電源構(gòu)成低溫等離子體部21。在陶瓷發(fā)生片22兩面用等離子體噴涂工藝噴涂上一層Al2O3薄膜，然后用2號水玻璃40份、硅烷偶聯(lián)劑Sz6070 0.27份，蒸餾水60份(質(zhì)量份)，加入實施例一中同樣方法制得的光催化劑15份，制得光催化涂料，將其噴涂或刷涂在上述已噴涂Al2O3薄膜的陶瓷發(fā)生片22兩面，140℃下烘干。制得光催化部。再加上有孔的殼體23，則構(gòu)成低溫等離子體光催化空氣凈化裝置。
實施例三參見圖3，以220V50Hz轉(zhuǎn)換的-3.5KV--5.0KV直流、+2.0KV-+3.0KV直流(1-5VA)作為電源的以碳纖維30作為正負高壓發(fā)射極的電暈放電型低溫等離子體發(fā)生器為低溫等離子體部31，以直徑30×60mmPVC有孔管作裝置的殼體部33，在管內(nèi)壁涂布實施例一同樣工藝制備的光催化涂料，烘干溫度不大于70℃，即得到光催化部。以上三部分構(gòu)成低溫等離子體光催化空氣凈化裝置。
本發(fā)明將低溫等離子體引入光催化體系中，并用貴金屬Pt、Ag修飾的二氧化鈦組裝在沸石、活性炭、活性白土等多孔物質(zhì)上制備的光催化劑直接載持在低溫等離子體發(fā)生器的金屬網(wǎng)狀電極或介質(zhì)極板(管)或裝置殼體上。
本發(fā)明將低溫等離子體引入光催化體系中，在低溫等離子體發(fā)生器強電場及其產(chǎn)生的等離子體的作用下，活化光催化劑，從而加速光催化反應(yīng)，由于低溫等離子體本身亦有快速分解有害氣體、殺菌消毒作用，引入光催化體系中，等離子體和光催化的結(jié)合，使整個體系的反應(yīng)速率提高；低溫等離子體一般都是發(fā)光的，除可見光外，還發(fā)出看不見的紫外線，本發(fā)明引入低溫等離子體后，光催化體系中可以不另加紫外線光源；由于低溫等離子體能夠擾動空氣，產(chǎn)生離子風效應(yīng)，因此在較小的封閉空間內(nèi)，小型裝置可以不用風機，是裝置結(jié)構(gòu)更簡單。低溫等離子體能鈍化生鮮果蔬和食品的活性酶，減少呼吸強度，抑制新陳代謝，同時分解果蔬產(chǎn)生的催熟劑乙烯氣體，這樣就延長了食品貯藏保鮮期，因而具有食品保鮮功能。本發(fā)明光催化劑組裝在沸石、活性炭、活性白土等多孔物質(zhì)上，在低溫等離子體發(fā)生器間歇不工作期間，這些多孔吸附物質(zhì)也可吸附有害氣體，凈化空氣。本發(fā)明采用貴金屬Pt、Ag修飾的二氧化鈦作為光催化劑，一方面可以提高二氧化鈦光催化活性，另一方面又由于貴金屬離子的存在，在低溫等離子體發(fā)生器間歇不工作期間也有殺菌消毒作用。另外，本發(fā)明光催化劑直接載持在低溫等離子體發(fā)生器的金屬網(wǎng)狀電極上或介質(zhì)極板(管)上或裝置的殼體上，這種巧妙結(jié)合，使裝置結(jié)構(gòu)更緊湊，反應(yīng)速率更快。
權(quán)利要求
1.一種低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是有殼體部，殼體部的一端裝有低溫等離子體部，殼體部中裝有光催化部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是低溫等離子體部為電暈放電發(fā)生器、介質(zhì)阻擋放電發(fā)生器或高頻沿面放電發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是光催化部由光催化劑和載體組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是光催化劑由貴金屬Pt、Ag修飾的二氧化鈦組裝在沸石、活性炭或活性白土多孔性物質(zhì)上制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是載體為低溫等離子體發(fā)生器的金屬網(wǎng)狀電極、介質(zhì)極板、管或裝置的殼體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是光催化部由金屬鋁網(wǎng)電極上涂覆光催化劑構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是光催化部由陶瓷片雙面涂覆光催化劑構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是光催化部由殼體部內(nèi)壁涂覆光催化劑構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是光催化劑的制備將氟鈦酸銨和硼酸配成水溶液，混合均勻，加入AgNO3晶體，制成均勻的溶液中Ti4+∶Ag+(摩爾比)為15∶1，將A型沸石浸入其中，25℃下反應(yīng)50小時后，將沸石從溶液中取出，用無離子水沖洗，充分干燥后，500℃下焙燒保溫0.5小時，得貴金屬Ag修飾的二氧化鈦組裝在沸石上的光催化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是光催化部的制作在陶瓷發(fā)生片兩面用等離子體噴涂工藝噴涂上一層Al2O3薄膜，然后用2號水玻璃40份、硅烷偶聯(lián)劑Sz6070 0.27份，蒸餾水60份(質(zhì)量份)，加入光催化劑15份，制得光催化涂料，將其噴涂或刷涂在已噴涂Al2O3薄膜的陶瓷發(fā)生片兩面，140℃下烘干。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫等離子體光催化空氣凈化裝置，其特征是有殼體部，殼體部的一端裝有低溫等離子體部，殼體部中裝有光催化部。其有益效果為具有快速殺菌消毒，分解有害氣體，食品保鮮功能?？捎糜诳諝鈨艋鳌⒖照{(diào)機、冰箱及冷藏車中。
文檔編號F24F3/16GK1919425SQ20061004127
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者黃道光, 胡冰 申請人:黃道光