[发明专利]一种净化空气和保鲜装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种净化空气和保鲜装置，特别是一种能去除空气中的有害物质及其食品保鲜装置。

背景技术

TiO₂作为一种重要的半导体材料，且其只能吸收波长小于387nm的紫外光，在日光下光催化效率很低。将制得的三维石墨烯材料通过水热法与TiO₂复合后，可以快速转移TiO₂经光照产生的光生载流子。

纳米TiO₂具有传统材料所不具备的特殊物理、化学特性，其化学稳定性高，无毒无污染，具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高等特点，以及其特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。

三维石墨烯材料，在结构上不同于二维的石墨烯，二维石墨烯易团聚，难分散，很难获得高比表面积的材料，它具有三维空心多孔网状结构，网壁为石墨烯，为层状结构的石墨以及多孔的石墨碳泡沫，具有超低密度表面积、高导热、耐高温、耐腐蚀、延展性、柔韧性好等优点，单层透明且质量较高。

人们越来越重视空气质量指标和食品安全，为了去除空气中甲醛等有害有机物和延长食品保鲜期，已经有人提出用碳吸附甲醛，提高空气质量，用包装技术和冷藏的方法来延长食品保鲜期。因为活性炭的结构特点是孔隙多，具有很强的吸附力，很多消毒面具就是利用了活性炭的这个特点制成的。最好选择颗粒比较小的活性炭，颗粒越小吸附效果越好。但活性炭吸附甲醛，只能吸附，不能分解，甲醛仍然存在于空气中，不能让它彻底消失，并且活性炭可持续使用的时间很短。

此外，食品中水果保鲜的普遍做法是在包装上下功夫，使用真空袋包装。用真空袋包装虽然能够起到一定的保鲜效果，但这种保鲜基本上是与氧气隔绝，并不能起到真正的杀菌作用，一些水果在真空袋中保鲜，不能正常呼吸，最后也会导致变味。并且使用真空袋价格昂贵，成本高。而冷冻技术的缺陷在于食品在化冻过程中容易滋生细菌，食品表面的蛋白质会被破坏，营养价值和新鲜口味都大打折扣。

本发明所采用的技术方案，能将甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、乙烯、TVOC等有害物质和细菌、病毒等氧化分解成无害的CO₂和H₂O，从而起到净化空气和保鲜的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用高光催化效率的材料的装置，这种装置能够实现在常温下食物进行保鲜存放和除去室内有害甲醛。

本发明提供一种净化空气和保鲜装置，包括鼓风装置、光源、光催化降解装置和外壳，所述鼓风装置、光源、光催化降解装置均与所述外壳固定，所述光源的一侧设置光催化降解装置，另一侧设置鼓风装置，所述外壳开有通孔。

在所述净化空气和保鲜装置中设置加湿装置。

在所述净化空气和保鲜装置中设置加热装置。

在所述光催化降解装置中通入直流电流，所述电流为0.5A-1A。

所述的光源为紫外光，优选汞灯或LED光源中的一种，其中，所述的LED光源的波长为375~385纳米。 

所述的鼓风装置为低电压电风扇，作用为推进空气循环。

所述的外壳的材质为不透光材料。

所述光催化降解装置包括基底层镍网或铜网、外层TiO₂纳米球薄膜层和位于基底层和外层之间的中间层单层三维石墨烯层。

所述的基底层的孔径为0.01-0.6mm，孔径优选0.01-0.1 mm。

所述的外层中TiO₂纳米球的直径为5-100 nm。

所述光催化降解装置通过以下步骤制备：

1）在保护气和氢气、800 ~ 1300℃条件下，去除基底层表面氧化物层后再通入碳源气体，2-10分钟后关闭碳源，将样品迅速冷却至室温，关闭保护气和氢气；

2）冰浴下，将钛酸四丁酯缓慢搅拌滴加到乙醇中，滴加速率控制在1-2ml/min，超声混合均匀后，再将第一步的样品放入反应液中，在160-220℃下水热反应；

3）通入保护气，将第二步反应得到的样品清洗、干燥后加热到400~ 600℃反应，得到基底层/三维石墨烯/ TiO₂纳米球薄膜。