[发明专利]一种吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气净化器，尤其是一种吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，属于日常生活防护用品领域。

背景技术

PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，直径不到人的头发丝粗细的1/20。这个值越高，代表空气污染越严重。2012年2月，国务院发布《环境空气质量标准》增加细颗粒物监测指标。北京城六区PM2.5年均上限60微克，未达国家标准。2014年1月14日，2013年《中国气候公报》正式公布，2013年的霾天创52年来最多。卫星遥感监测表明，2014年2月23日我国中东部地区空气污染影响面积约为98万平方公里，其中空气污染较重面积约为80万平方公里。PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死。老人、小孩以及心肺疾病患者，是PM2.5污染的敏感人群。

甲醛是目前居室的最大污染源，易溶于水、醇和醚。甲醛为较高毒性的物质，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交链和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大，浓度更高时可引起恶心呕吐、咳嗽胸闷、气喘、肺水肿、甚至会立即致人死亡。

为了消除室内大气细颗粒物以及甲醛对人体的危害，需要选购适当空气净化器来解决这个问题。空气净化器按照净化技术可分为物理吸附、光催化、化学络合、负离子等技术。从市场现有空气净化器来看，净化空气的能力不尽人意，或多或少还存在下列问题：1、去除能力有限，速度较慢；2、去除能力强但会引起对环境的二次污染；3、去除能力强但构造复杂，动力消耗大，成本高昂。

金属酞菁是一种结构类似金属卟啉，具有大π共轭结构的化合物，它有很好的化学稳定性且可合成多种金属酞菁衍生物，作为催化剂有很大的应用前景。金属酞菁负载到载体上，可以实现金属酞菁异相催化的优点。由于活性碳纤维制成的过滤材料具有较强的吸附作用，尤其是对有机气体、各种有害恶臭物质等的吸附。将金属酞菁负载到活性碳纤维上，可以将甲醛高效吸附去除，通过电催化技术可以将吸附的甲醛原位催化降解。而利用静电纺丝技术制得仿生复合纤维可以很好的吸附过滤PM2.5，将仿生复合纤维和负载了金属酞菁催化剂的活性碳纤维应用到空气净化器有望解决居室内的PM2.5和甲醛问题。可以极大的改善人们的生活环境，有益于身体健康。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术的不足，一方面模拟自然界中无刺构骨的叶片结构对其进行结构和功能的仿生，采用静电纺丝技术将电纺纳米纤维与无纺布进行复合，将得到的复合纤维置于空气净化器中，对室内空气进行高效过滤。另一方面负载了金属酞菁催化剂的活性碳纤维可以有效吸附甲醛，且吸附饱和后可自动下降到电解装置中，以Na₂SO₄为电解液，其作为阴极，高纯石墨为阳极，电催化去除吸附的甲醛。目的在于提供一种能高效过滤大气细颗粒物PM2.5，吸附有机污染物，又能够去除甲醛的环境友好型可再生空气净化器。

为实现上述目的，本发明的目的主要通过如下技术方案实现：

一种吸附-过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，它包括壳体，其特征在于：壳体内由上而下依次设置初过滤层，抽风扇，高效过滤层，细密金属网，负载金属酞菁的活性碳纤维层，自动升降杆，电催化净化装置和空气质量检测器；壳体上位于初过滤层上方设至少一个空气进气口，壳体下方一侧设至少一个出气口；抽风扇将外界空气鼓入壳体内，依次通过初过滤层和高效过滤层从而进入电催化净化装置处理后从出气口排出。

所述空气净化器还包括一端连接至细密金属网，另一端连接至电催化净化装置上设的自动升降杆。

还包括设于壳体下方一侧的电动机，所述细密金属网的四个角用细绳栓有四个滑轮，所述四个滑轮与电动机连接，由电动机带动高效过滤层进行上下运动。

所述电催化净化装置包括阳极平板和阴极平板，阴阳两级间距离为1-6cm。

所述阳极平板为高纯石墨，阴极平板为负载金属酞菁催化剂的活性碳纤维，其外部用细密金属网固定。