可见光光触媒负氧离子净化器滤网的制备与应用

技术领域

本发明属于空气净化技术领域，具体为可见光光触媒负氧离子净化器滤网的制备与应用。

背景技术

全民建立起了家庭健康防护新意识，环境健康成为了人们首要的治理防护方向。室内空气中的甲醛、细菌、霉菌、病毒、臭氧、PM2.5、PM10、CO、CO

空气净化技术主要有：静电集尘技术、紫外线辐射抗菌技术、紫外线照射二氧化钛抗菌除味技术、HEPA高效过滤技术、离子净化技术等，但目前空气净化器内应用最广的是紫外线结合二氧化钛抗菌除味技术。紫外线具有高强度的辐射作用，不能实现人机共存，还会伴随大量臭氧的产生，从而在实现空气净化的同时带来负面影响。因此亟需一种采用可见光激发纳米二氧化钛负载电气石的空气净化技术。

用二氧化钛负载纳米电气石可将二者的技术性能和环保功能进行加合。基于“Self-Assembly”纳米涂层技术，使产品的技术性能和环保功能更加优越；同时，二氧化钛负载纳米电气石既可以克服二氧化钛腐蚀有机物载体的问题，也进一步扩大其应用领域和用途。纳米电气石和二氧化钛锐钛矿纳米晶体的协同作用使空气净化器在可见光下不仅对污染物甲醛、CO、CO

发明内容

针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本发明提供了一种可以有效降解空间内RhB，且对空间内细菌、病毒以及甲醛均有高杀灭率，同时可以有效释放负氧离子的可见光光触媒负氧离子净化器滤网的制备与应用。

本发明提供如下的技术方案：本发明提供了一种可见光光触媒负氧离子净化器滤网的制备方法，具体包括下述步骤：

(1)制备光触媒材料，所述光触媒材料包括下列质量分数的组分：75-83％的去离子水、10-16％的纳米二氧化钛-电气石催化剂、2-3％无机胶、2-3％悬浮剂和1-3％铂高诱光稀有材料；

(2)将净化器滤网根据空气净化器的需求切割成相应尺寸；

(3)切割之后的净化器滤网使用光触媒材料采用浸涂工艺处理，之后经过高温固化处理即得到可见光光触媒负氧离子净化器滤网。

优选地，步骤(1)所述的光触媒材料包括下列质量分数的组分：75％的去离子水、16％的纳米二氧化钛-电气石催化剂、3％无机胶、3％悬浮剂和3％铂高诱光稀有材料。

优选地，步骤(2)所述的光触媒材料包括下列质量分数的组分：83％的去离子水、10％的纳米二氧化钛-电气石催化剂、3％无机胶、3％悬浮剂和1％铂高诱光稀有材料。

进一步地，步骤(2)所述的切割方法包括直切法和斜切法。

优选地，步骤(2)所述的切割方法采用斜切法，直切净化器滤网和斜切净化器滤网在浸涂光触媒材料固化后，在空气净化器中最大的区别产生负氧离子数和抗菌效率不同，由于斜面切割时有一定的斜面角度，可见光照射到滤网光触媒界面上，会出现多频次的光散射、反射和衍射现象，在同一空间内光被滤网光触媒界面多频次接收，增加了可见光与光触媒材料的大量接触，提高了光触媒表面电子跃迁能量产生更多的氧化分解成分，对空气中的污染物表现出良好的净化性能。

优选地，步骤(2)所述的切割角度为斜切20°。

进一步地，步骤(3)所述的高温固化温度为100℃，固化时间为5min。

同时，本发明的另一个技术目的，提供了一种可见光光触媒负氧离子净化器滤网的应用，具体为，所述可见光光触媒负氧离子净化器滤网用作于空气净化器滤网，所述可见光光触媒负氧离子净化器滤网可以在可见光下实现释放负氧离子、抗菌、抗病毒和除味的高效性能。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明提出的可见光光触媒负氧离子净化器滤网的制备与应用，具有下述优点：

(1)采用本方案制作的可见光光触媒负氧离子净化器滤网具有释放负氧离子的高效性能；并且通过光触媒材料的浸涂工艺处理，实现了净化器滤网的可见光激发；该光触媒滤网在可见光下就可表现出优异性能，既可以人机共存，又节约了净化器的经济成本，有效解决了紫外线激发的高辐射作用，并规避了臭氧的产生；

(2)通过斜切切割法制备可见光光触媒负氧离子净化器滤网，在可见光下经过高的光散射、反射和衍射后，有效增加了可见光与光触媒材料的大量接触，提高了光触媒表面电子跃迁能量产生更多的氧化分解成分，从而对空气中的污染物表现出良好的净化性能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的斜切20°的净化滤网的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种可见光光触媒负氧离子净化器滤网的制备方法，具体包括下述步骤：

(1)制备光触媒材料，所述光触媒材料包括下列质量分数的组分：79％的去离子水、13％的纳米二氧化钛-电气石催化剂、3％无机胶、3％悬浮剂和2％铂高诱光稀有材料；

(2)将净化器滤网根据空气净化器的需求切割成相应尺寸；

(3)切割之后的净化器滤网使用光触媒材料采用浸涂工艺处理，之后经过高温固化处理即得到可见光光触媒负氧离子净化器滤网。

测试方法：

光触媒铝网有机物降解率测试方法：GB/T 39952-2021，10分钟褪色降解率100％。负氧离子检测方法按照T/CI 002-2021(人工生成负氧离子产品技术指标及检验方法)测试。甲醛检测按照标准号：GB/T 23825-2022(人造板及其制品中甲醛释放量测定气体分析法)测试。抗菌率测试方法根据GB/T 30706-2014(可见光照射下光催化抗菌材料及制品抗菌测试方法及评价)测试。

实施例1

尺寸196mm*118mm*10mm的滤网，孔边1.3mm，斜切10°，经过浸涂光触媒材料后，固化温度100℃，固化时间5min，每片带液10.0g，涂层总面积为41.09m

实施例2

尺寸196mm*118mm*10mm的滤网，孔边1.3mm，斜切20°，经过浸涂光触媒材料后，固化温度100℃，固化时间5min，每片带液10.0g，涂层总面积为41.09m

实施例3

尺寸196mm*118mm*10mm的滤网，孔边1.3mm，斜切30°，经过浸涂光触媒材料后，固化温度100℃，固化时间5min，每片带液10.0g，涂层总面积为41.09m

实施例4

与例2不同的是，带液量不同。

尺寸196mm*118mm*10mm的滤网，孔边1.3mm，斜切20°，经过浸涂光触媒材料后，固化温度100℃，固化时间5min，每片带液8.0g，涂层总面积为41.09m

对比例1

与例2不同的是，斜切角度不同。

尺寸196mm*118mm*10mm的滤网，孔边1.3mm，斜切0°(即直切)，经过浸涂光触媒材料后，固化温度100℃，固化时间5min，每片带液10.0g，涂层总面积为41.09m

由上可知，本方案提供的可见光光触媒负氧离子净化器滤网具有优良的RhB降解率、细菌杀灭率、病毒杀灭率、甲醛杀灭率以及优异的负氧离子释放性能，并且以斜切20°的净化器滤网的负氧离子释放数为最优。具体测试数据见表1-表5。

表1RhB降解率

表2细菌杀灭率

表3病毒杀灭率

表4甲醛杀灭率

表5负氧离子释放数

要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。