本發(fā)明涉及一種光觸媒技術(shù)領(lǐng)域的空氣凈化設(shè)備的制備方法，具體地說是一種用于空氣凈化裝置中的凈化因子發(fā)生器的制備方法。

背景技術(shù)：

一般地說用戶選購空氣凈化器參考的是“z-air100”的標(biāo)準(zhǔn)，而業(yè)內(nèi)測評該類產(chǎn)品則以“gb/18801-2015”為基準(zhǔn)以此考量cadr凈化器性能、ccm濾網(wǎng)壽命方面來做足功課。據(jù)此，當(dāng)下比較熱銷的《352x80》、《acsq36eha》《kc-z380suv》、《小米2》、《eracleantower》、《心頤小白2.0》等空氣凈化器產(chǎn)品均考慮了光觸媒技術(shù)的應(yīng)用。

所謂光觸媒技術(shù)是以利用自然光、人工光譜系制光催化的技術(shù)手段將光的能量轉(zhuǎn)化成化學(xué)的能量，其益處在于可將大氣中的有機(jī)物合成或者分解。正如此，在解決空氣污染、空氣凈化的問題上，中國專利文獻(xiàn)披露了諸多的光觸媒技術(shù)應(yīng)用的案例。

例如，cn204987257u公告了發(fā)明名稱“一種光觸媒凈化模塊”的專利文獻(xiàn)，其主要技術(shù)方案是：在箱體內(nèi)沿單向通風(fēng)通道的通風(fēng)方向依次設(shè)置有過濾板、第一斜蜂窩板、光源和第二斜蜂窩板，箱體內(nèi)側(cè)表面、第一斜蜂窩板、第二斜蜂窩板中至少其一具有光觸媒層；其積極效果體現(xiàn)在采用不同的lv燈管形成雙波照射，促進(jìn)光電催化反 應(yīng)產(chǎn)生殺菌離子氣團(tuán)快速分解空氣中的有害氣體及異味。

又例如，cn204830259u公告了發(fā)明名稱為“光觸媒空氣凈化器過濾網(wǎng)”的專利文獻(xiàn)，該過濾網(wǎng)包括外殼、粉塵顆粒過濾網(wǎng)、負(fù)離子發(fā)生器、活性炭吸附層、高溫加熱網(wǎng)、納米醋酸纖維素膜、紫外燈管、鎮(zhèn)流器和納米二氧化鈦金屬網(wǎng)。其披露的技術(shù)方案主要在于通過粉塵顆粒過濾網(wǎng)濾除大顆粒粉塵，通過負(fù)離子發(fā)生器對空氣進(jìn)行消毒殺菌，通過活性炭吸附層吸收小顆粒物，通過納米二氧化鈦金屬網(wǎng)過濾器的催化作用氧化、分解空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物。

再例如，cn204973349u公告了發(fā)明名稱為“一種空氣凈化機(jī)”的專利文獻(xiàn)，在該凈化機(jī)的外殼前面板內(nèi)側(cè)的外殼內(nèi)依次設(shè)有初級過濾網(wǎng)、高效濾網(wǎng)過濾單元碳復(fù)合濾層、納米光觸媒濾網(wǎng)、lv紫外燈、負(fù)離子發(fā)生器，以及空氣質(zhì)量監(jiān)測器、紅外控制電路等；其披露的技術(shù)方案主要在于通過初級過濾網(wǎng)、高效濾網(wǎng)過濾單元碳復(fù)合濾層、納米光觸媒濾網(wǎng)、lv紫外燈、負(fù)離子發(fā)生器分別對空氣中的小至0.3微米的各種菌團(tuán)及雜質(zhì)、大分子顆粒物等進(jìn)行過濾、除臭殺菌，并對空氣進(jìn)行凈化；而且，通過空氣質(zhì)量監(jiān)測器、紅外控制電路可對空氣凈化機(jī)實時動態(tài)監(jiān)控。

僅以上文獻(xiàn)披露的技術(shù)方案足以說明在空氣凈化領(lǐng)域光觸媒技術(shù)的應(yīng)用已十分普及化了。

然而，方興未艾的事物總是以不斷的創(chuàng)新刷寫著提高產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的記錄。例如，如何在采用高級氧化離子團(tuán)生成技術(shù)的基礎(chǔ)上利用雙光譜紫外線燈管產(chǎn)生特定波長紫外線和多種稀有金屬發(fā)生高級氧 化還原反應(yīng)，通過空氣生成過氧化物及其帶電離子、強(qiáng)氧化自由基及純態(tài)負(fù)離子等高級氧化氣團(tuán)，通過中央空調(diào)等送風(fēng)系統(tǒng)，加速空氣循環(huán)，使其高級氧化氣團(tuán)分布于整個空間，實現(xiàn)全面、快速、主動、安全地去除室內(nèi)空氣中的污染物質(zhì)，包括化學(xué)有害氣體及異味、懸浮顆粒物、霉菌等微生物污染物之目的。而達(dá)到這一目的的技術(shù)手段與產(chǎn)品的制備工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計息息相關(guān)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于空氣凈化裝置中的凈化因子發(fā)生器的制備方法，該方法是基于利用雙光譜紫外線燈管產(chǎn)生特定波長紫外線能與多種稀有金屬發(fā)生高級氧化還原反應(yīng)，通過空氣生成過氧化物及其帶電離子、強(qiáng)氧化自由基及純態(tài)負(fù)離子等高級氧化氣團(tuán)的特性，在空氣凈化裝置中的支撐體上進(jìn)行稀有金屬親水鍍層的作業(yè)，以期解決祛除室內(nèi)空氣中的污染物質(zhì)，包括化學(xué)有害氣體及異味、懸浮顆粒物、霉菌等微生物污染物的問題。

為此，本發(fā)明解決所述問題的技術(shù)方案是：一種用于空氣凈化裝置中的凈化因子發(fā)生器的制備方法，包括凈化裝置核心部件的整備步驟，其中，所述核心部件包括定制的光譜紫外線石英燈管、ppc高分子材料隔膜層、構(gòu)成支承體的直通孔鋁管；之后按以下步驟制作凈化因子發(fā)生器：

步驟一，制備在所述直通孔鋁管涂裝稀有金屬親水鍍層：所述的稀有金屬親水鍍層是光催化涂層且由漿料原料、保濕劑原料、超聲波噴霧劑原料混配構(gòu)成，其中，所述的漿料原料包括蒸餾水、納米二氧 化鈦、納米二氧化硅、碳酸鈉、聚丙烯酸丁酯乳液、成膜助劑、增稠劑、wo3三氧化鎢、sno2二氧化錫；所述的保濕劑原料包括硅膠、聚丙烯酸丁酯乳膠、氯化鈣；所述的超聲波噴霧劑原料包括p25二氧化鈦、納米銀、納米二氧化硅、蒸餾水；

步驟二，制備步驟一中的原料漿料、保濕劑原料、超聲波噴霧劑原料:

以克計，制備原料漿料：蒸餾水100g、納米二氧化鈦12g、納米二氧化硅5g、碳酸鈉75g、聚丙烯酸丁酯乳液80g、成膜助劑1.5g、增稠劑適量、wo3三氧化鎢3g、sno2二氧化錫3g；

按百分比計，制備保濕劑原料：硅膠80％、聚丙烯酸丁酯乳膠15％、氯化鈣5％；

以克計，制備超聲波噴霧劑原料：p25二氧化鈦12g、納米銀5g、納米二氧化硅5g、蒸餾水100g；

步驟三，將步驟二中的原料漿料和超聲波噴霧劑原料同入進(jìn)樣器中為混料；

步驟四，用超聲波分散儀對進(jìn)樣器中的混料進(jìn)行顆粒分散和解除團(tuán)聚處理制成浸液漿料；

步驟五，將涂有保濕劑的支承體在制得的浸液漿料中按時間段批次地浸涂、烘干、霧化、風(fēng)干，最終制成支撐體其表體具有光觸媒層的凈化因子發(fā)生器。

優(yōu)選的，所述涂有保濕劑的支承體是u型波浪紋鋁管。

優(yōu)選的，所述涂有保濕劑的支承體是v型波浪紋鋁管。

優(yōu)選的，在所述步驟五中將涂有保濕劑的支承體在制得的浸液漿料中的浸涂的次數(shù)至少為3次。

優(yōu)選的，在所述步驟五中將涂有保濕劑的支承體在制得的浸液漿料中的每次浸涂的時間至少為2小時。

優(yōu)選的，所述步驟五中的烘干步驟是將每次浸涂后的支承體在溫度160℃和真空條件下烘干4小時。

優(yōu)選的，所述步驟五中的霧化步驟是用超聲波噴霧發(fā)生儀對支承體霧化30分鐘。

優(yōu)選的，所述最終制成支撐體其表體具有光觸媒涂層的厚度約為450微米至600微米。

優(yōu)選的，所述的光譜紫外線石英燈管，其紫外線波長分別為254nm和185nm。

優(yōu)選的，所述的直通孔鋁管其管徑為50mm。

相比現(xiàn)有技術(shù)，由本發(fā)明涉及的制備方法制得的凈化因子發(fā)生器其作業(yè)時的動態(tài)積極效果是顯而易見的：首先利用廣譜紫外線光源所產(chǎn)生不同波段紫外線(波長約為254nm和185nm)，攻擊親水鍍層目標(biāo)結(jié)構(gòu)的表面以及激勵周圍的大氣環(huán)境。當(dāng)紫外線能量釋放在254nm波長時發(fā)出的光子能量頻繁激發(fā)催化鍍層表面并激活生成羥基自由基、超氧離子、氫氧化物、水電過氧化物等；當(dāng)紫外線能量釋放在185nm波長時發(fā)出的光子能量足以分裂氧分子形成臭氧氣體，所有產(chǎn)生的這種高級氧化氣團(tuán)將與化合物反應(yīng),通常不會與其他常見氧化劑反應(yīng)。羥基自由基(oh)短暫且不穩(wěn)定，不過他有一個氧化電位高于臭 氧、氯、或過氧化氫,從而其不穩(wěn)定性自然增加他們的反應(yīng)速度，最終形成二氧化碳和水。而高級凈化離子氣團(tuán)工作時能產(chǎn)生高能量、高濃度的離子群，其中正離子能穿透細(xì)菌細(xì)胞壁，深入細(xì)胞壁內(nèi)部，破壞細(xì)胞電解質(zhì)的平衡，損壞細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)菌的迅速死亡；其中氧離子群具有極強(qiáng)的氧化活性，能使生物大分子如dna、ana鏈斷裂，使蛋白分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而殺滅微生物。另外，由于在制備凈化因子發(fā)生器時本發(fā)明涉及的漿料原料、保濕劑原料、超聲波噴霧劑原料均對人體無毒無任何副作用，在凈化因子發(fā)生器工作的場合亦能在有人在場的環(huán)境中持續(xù)滅菌、除塵，同樣對人體無毒副作用。能廣譜地截獲殺滅空氣中包括軍團(tuán)菌、白葡萄球菌、枯草桿菌、黑色變種芽孢及自然菌在內(nèi)的各類細(xì)菌。

附圖說明

圖1是本發(fā)明涉及的制備凈化因子發(fā)生器的工藝流圖；

圖2是關(guān)于圖1中凈化因子發(fā)生器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1‐燈管固定夾，2‐末端蓋板，3‐抽芯鉚釘，4‐末端緩沖保護(hù)墊，5‐高分子材料隔膜，6‐紫外燈管，7‐頭端緩沖保護(hù)墊，8‐稀有金屬親水鍍層，9‐頭部蓋板，10‐燈管插腳，11‐控制箱及裝置底座，12‐支撐體。

具體實施方式

實踐證明，本凈化因子發(fā)生器產(chǎn)生的高級凈化離子氣團(tuán)工作時形成電子(e‐)電洞(h+)對，帶負(fù)電的電子與氧結(jié)合產(chǎn)生負(fù)氧離子(o2‐)，帶正電的電洞與水結(jié)合產(chǎn)氫氧自由基(.oh)結(jié)果是氧離子的兩級 分化并吸附中性氧分子形成o2+、o2－、o2等氧聚集的離子群，具有極強(qiáng)的氧化性，可在很短時間內(nèi)將污染空氣中的有害成分氧化分解為co2和h2o；如釋：o2+e(3.6ev)→.o+o；h2o+e(5.09ev)→.oh+h－；o+.oh→.oh2；亦即，活性自由基.oh的氧化電位(2.8ev)比氧化性極強(qiáng)的臭氧的氧化電位(2.07ev)還高出35％。.oh自由基與有機(jī)物的反應(yīng)速度高出幾個數(shù)量級。而且.oh自由基對氧化污染物的反應(yīng)是無選擇性的，可引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，直接將污染空氣中的大部分有害物質(zhì)氧化為二氧化碳和水或礦物質(zhì)。例如，h2s+.oh→hs+h2o；hs+o2+o2++o2－→so3+h2o；nh3.oh→nh2+h2o；nh2+o2+o2++o2→→nox+h2o；ch2o+o2++o2→+.oh→h.cooh+h2o；也就是說，一定濃度污染空氣中的大部分有害物質(zhì)能在很短的間內(nèi)被氧化分解，轉(zhuǎn)化率平均在90％以上。產(chǎn)生的羥基自由基中的氫氧根可與氨氣、氧化氮等氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成水、氮氣等：nh3+oh→nh2+h2o；nh2+oh→hno；hno+oh→no；no+nh2→n2+h2o；其各自的化學(xué)反應(yīng)是，羥基自由基與甲醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成水和二氧化碳：ch4o+6oh‐+6o2→6co2+6h2o；氫氧根與苯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成水和二氧化碳：c6h6+6oh‐+6o2→6co2+6h2o；氧離子和乙醚反應(yīng)生成水和二氧化碳：c4h10o+2oh‐+7o‐→4co2+6h2o；羥基自由基能中和尼古?。篶10h14n2+10oh‐+12o+5o2→10co2+12h20+n2。

因此，結(jié)合附圖1、2，就不難理解以下實施例描述的本發(fā)明涉及的制備凈化因子發(fā)生器的工藝過程：首先定制紫外線波長分別為254nm和185nm的紫外線燈管6和做為燈管兩端緩沖保護(hù)墊4、7的 ppc高分子隔膜，并篩選管徑為50mm的u型波浪紋鋁直通孔管或v型波浪紋直通孔鋁管做為凈化因子發(fā)生器的支承體12。之后按以下步驟有序地制作凈化因子發(fā)生器：

步驟一，制備在所述直通孔鋁管涂裝稀有金屬親水鍍層：所述的稀有金屬親水鍍層是光催化涂層且由漿料原料、保濕劑原料、超聲波噴霧劑原料混配構(gòu)成，其中，所述的漿料原料包括蒸餾水、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、碳酸鈉、聚丙烯酸丁酯乳液、成膜助劑、增稠劑、wo3三氧化鎢、sno2二氧化錫；所述的保濕劑原料包括硅膠、聚丙烯酸丁酯乳膠、氯化鈣；所述的超聲波噴霧劑原料包括p25二氧化鈦、納米銀、納米二氧化硅、蒸餾水；

步驟二，制備步驟一中的原料漿料、保濕劑原料、超聲波噴霧劑原料:以克計，制備原料漿料：蒸餾水100g、納米二氧化鈦12g、納米二氧化硅5g、碳酸鈉75g、聚丙烯酸丁酯乳液80g、成膜助劑1.5g、增稠劑適量、wo3三氧化鎢3g、sno2二氧化錫3g；

按百分比計，制備保濕劑原料：硅膠80％、聚丙烯酸丁酯乳膠15％、氯化鈣5％；

以克計，制備超聲波噴霧劑原料：p25二氧化鈦12g、納米銀5g、納米二氧化硅5g、蒸餾水100g；

步驟三，將步驟二中的原料漿料和超聲波噴霧劑原料同入進(jìn)樣器中為混料；

步驟四，用超聲波分散儀對進(jìn)樣器中的混料進(jìn)行顆粒分散和解除團(tuán)聚處理制成浸液漿料；

步驟五，將涂有保濕劑的支承體在制得的浸液漿料中按時間段批次地浸涂、烘干、霧化、風(fēng)干，最終制成支撐體其表體具有光觸媒層的凈化因子發(fā)生器。

最佳實施例可以是將涂有保濕劑的支承體在制得的浸液漿料中的浸涂的次數(shù)至少為3次；而將涂有保濕劑的支承體在制得的浸液漿料中的每次浸涂的時間至少為2小時；并且，在烘干步驟中應(yīng)將每次浸涂后的支承體在溫度160℃和真空條件下烘干4小時；之后再用超聲波噴霧發(fā)生儀對支承體霧化30分鐘；最后制成支撐體12其表體具有光觸媒涂層的厚度限定在450微米至600微米之間。

本發(fā)明不僅提供了凈化因子發(fā)生器的制備方法同時也為空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域的業(yè)內(nèi)廠商提供了可供參考、引證的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。例如，依上述實施例的技術(shù)方案可以按流程順序完成凈化因子發(fā)生器的裝配；本發(fā)明的凈化因子發(fā)生器，按結(jié)構(gòu)順序分為由內(nèi)至外三層：最里面是廣譜紫外線石英燈管，波長185nm和254nm，紫外光照射在最外面金屬涂層，產(chǎn)生作用離子；中間層是由光透性能好的ppc高分子材料隔膜層組成，主要用于保護(hù)紫外線燈管、防塵以及隔離部分由紫外線燈管產(chǎn)生的臭氧；最外層是輕而耐用的且具有稀有金屬親水鍍層的直通孔鋁管，主要減少與“鍍層”的化學(xué)反應(yīng)、增加反應(yīng)面積及反射角度，且可利用室內(nèi)送風(fēng)系統(tǒng)將凈化因子有效擴(kuò)散。據(jù)此，應(yīng)用當(dāng)完成(本實施例選用的u型波浪紋鋁直通孔管做為)支承體12的涂裝后，即可按序裝配凈化因子發(fā)生器：如圖2所示，先裝配凈化因子發(fā)生器的里層：將廣譜紫外線石英燈管6的頭、末兩端緩沖保護(hù)墊7、4墊于 燈管的兩端，用燈管固定夾1將燈管固定；將ppc高分子材料隔膜5作為中間層設(shè)置在燈管的外圍；再將支撐體12設(shè)置在中間層的外圍做為凈化因子發(fā)生器的第三層，最后用末端、頭端蓋板2、9支承體兩端封合，再用抽芯鉚釘3固定即可。