[发明专利]用于光电化学空气净化的系统和方法

说明书

一种空气净化系统，包括：过滤器组件，所述过滤器组件包括包含纤维介质的基底和设置在基底上的光催化材料，其中所述光催化材料包括第一量的压碎的纳米结构；以及光子源，所述光子源被布置成用光学辐射照射光催化材料。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月17日提交的美国临时申请序列号62/573,624的权益，该美国临时申请通过此引用以其整体并入本文。

政府许可权

本发明根据由美国环境保护局(United States Environmental ProtectionAgency)授予的合同号EP-D-15-027在政府支持下进行。政府在本发明中具有某些权利。

技术领域

本发明大体上涉及空气净化领域，并且更具体地，涉及在空气净化领域中用于光电化学空气净化的新的且有用的系统和方法。

背景

多种过滤系统可以用于降低空气中污染物的浓度。捕集式过滤器(trappingfilter)可以具有低成本，但仅仅将污染物保持在过滤介质上，并且可以因此通过高的污染物浓度和/或作为延长的运行时间的结果而被污染。此外，捕集式过滤器可以为生物污染物提供生长介质，并且因此可以对空气质量具有负面影响。UV消毒可以被用于生物污染物消除，但可以导致另外的污染物(例如，臭氧)的形成，并且在降解许多其他有毒化学物质诸如甲醛、苯乙烯、甲苯和在人类可以暴露于其的多种环境中经常发现的其他化学物质时是经常无效的。

因此，在空气净化领域中对于用于光电化学空气净化的新的且有用的系统存在需求。本发明提供了这样的新的且有用的系统以及其制造方法。

附图简述

图1描绘了空气净化系统的示例性实施方案的示意图；

图2A和图2B分别描绘了空气净化系统的示例性实施方案的第一示例性形状因子和第二示例性形状因子的示例性实施方案；

图3A和图3B描绘了空气净化系统的示例性实施方案的过滤器组件和光子源的示例性相对布置；

图4描绘了空气净化系统的示例性实施方案的基底的变型；

图5A和图5B描绘了空气净化系统的光催化材料的示例性实施方案的示例性表面形态；

图6A和图6B描绘了空气净化系统的示例性实施方案的支撑结构的变型；

图7描绘了空气净化系统的示例性实施方案的用户界面；

图8描绘了制造空气净化系统的方法的示例性实施方式的流程图；

图9描绘了在所述方法的示例性实施方式中用于形成压碎的纳米管的示例性分裂平面(cleavage plane)；

图10描绘了空气净化系统的示例性实施方案中光催化材料组分的示例性尺寸分布；

图11描绘了纳米结构压碎的示例性结果；

图12描绘了作为纳米结构的破裂的结果的示例性特征尺寸偏移；

图13描绘了空气净化系统的示例性实施方案的分解图；以及

图14A和图14B描绘了空气净化系统的示例性实施方案的透视图和局部放大图。

优选的实施方案的描述

本发明的优选的实施方案的以下描述不意图将本发明限制于这些优选的实施方案，而是使得任何本领域技术人员能够进行和使用本发明。

1.综述