一种新型高效环保用于空气净化的光触媒过滤网 当前位置:首页成果转化

方案详述(编号:T2016080014)


一、技术背景

甲醛、苯、甲苯、苯系物、TVOC、氨类、油烟、清新剂、化妆品、清洁剂、杀虫剂等室内、车内空气污染物具有“毒性大、浓度低、释放缓慢、持续时间长”等特点,且大部分均具有致癌特性,已成为危害人类健康的隐形杀手。随着人们生活质量提高以及环保意识的提升,室内、车内空气污染治理受到越来越多的关注,促进大量空气净化产品的诞生,如空气净化器、活性炭、空气清新剂、甲醛捕捉剂、杀菌剂、紫外灯、氧负离子、臭氧、植物吸附等。其中,空气净化器是目前应用最广的空气净化类产品之一。

空气净化器的主要原理是依靠风机将预处理的空气逐级透过多层的空气过滤膜,实现空气中PM2.5等大颗粒的过滤去除。然而,现有空气净化器采用的吸附过滤膜无法对甲醛、苯、甲苯、苯系物、TVOC等有毒有害小分子实现有效去除。虽然有厂家宣传除甲醛的净化器产品,究其原理,大部分产品采用物理多孔膜吸附技术或加入甲醛分解的化学物质,这类产品仅仅只能去除甲醛,对苯、TVOC等其它小分子污染物毫无去除效果;同时,该类产品存在吸附饱和、化学物质消耗完全及二次污染等劣势,产品使用一小段时间后容易失效,需及时更换过滤膜。

因此,需对现有的空气净化产品进行技术改进与革新,增加能够有效去除甲醛、苯、甲苯、苯系物、TVOC、氨类、油烟、清新剂、化妆品、清洁剂、杀虫剂等有毒有害物质的构件,以满足未来空气净化市场的需求。

二、工作原理

光催化氧化技术是指光触媒在光照射下,能产生羟基自由基 (OH)、超氧自由基 (O2•-) 等活性物种,这些活性物种具备抗菌、除臭防霉、油污分解、装修除味、空气净化、水质净化等功能。所以,光触媒对甲醛、苯、甲苯、苯系物、TVOC、氨类、油烟、清新剂、化妆品、清洁剂、杀虫剂等有毒有害物质的去除具有高效的广谱性,技术应用优势明显。

三、应用及其影响

本项目提供一种高效光触媒过滤网,该过滤网可用于室内、车内等各类空气净化产品中,增加空气净化产品去除甲醛、苯、氨、TVOC等有机污染领域的功能,实现对空气污染的综合治理。此外,该光触媒过滤网及技术还可应用于空调、冰箱除臭、瓜果蔬菜保鲜、水处理、杀菌消毒等设备中。比如新风系统、各类高端空气净化设备、家用空气净化器、车载空气净化器、工厂空气净化设备、集成空气净化系统、废气净化处理系统、厕所除味器、家庭饮用水处理设备、工业水处理设备、杀菌消毒设备等。本产品的微观图与实物图如图1、图2所示。

图1 产品微观图

图2 产品实物图


 

技术优势


现有技术相比,该方案的优势如下:

  1. 全面性:光触媒可以有效地降解甲醛、苯、氨、TVOC等100余种有机污染物,具有杀菌消毒等性能;

  2. 低温深度反应:在室温和常压下即可将污染物彻底氧化分解成无毒无害的水和二氧化碳,无二次污染;

  3. 绿色环保:只利用光作为能源来激活光催化氧化分解反应,不消耗催化剂;

  4. 氧化性强:稳定的有机物都能有效地被氧化分解;

  5. 寿命长:理论上光触媒寿命无限长;

  6. 安全无毒:二氧化钛光触媒对人体无害,已在食品、日常生活用品、化妆品、医药、养殖业中得到了广泛的应用。

技术效果与指标


产品在去除甲醛、氨、苯、TVOC、猫屎味、烟草味、丁酸味等项目中效果明显,性能远高于同类产品。

  1. 北京大学技术团队多年精心研制,拥有多项自主知识产权;产品对人体、动植物不产生危害,安全环保;
  2. 精选进口高效多功能纳米TiO2光触媒,采用优异的“化学-物理”结合工艺原位固定于多孔基底材料上,光触媒固载稳定、不易脱落,具有空气净化效果好、作用持久和使用寿命长等优点;
  3. 精选多孔材料作为负载基底,具有空气接触面积大、光催化负载量大、气体流通阻力小、气流速度快等优势,提升其在空气净化、水质处理等领域的应用效果;
  4. 基于高性能光催化剂及大面积多孔泡沫基底,本产品产生的负离子活性强、光催化效率高、消毒杀菌效果显著;
  5. 产品形状可调,可制备出不同形状的净化结构单元,适用于不同行业或不同厂商的特殊需求,可按要求进行加工定制。

产品性能检测:

 

图3 产品性能检测

案例详述


该产品在去除甲醛、氨、苯、TVOC、猫屎味、烟草味、丁酸味等项目中效果明显,性能远高于同类产品。