[发明专利]一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的全热交换芯体

说明书

本发明提供了一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的全热交换芯体，其特征在于，包括有由若干流道板由下至上层层重叠而成的芯块组件，在上下相邻的两块流道板之间夹设有一层改性石墨烯复合高分子材料膜，所述改性石墨烯复合高分子材料膜将两块流道板之间的间隙间隔成两道相互隔离的热交换气流流道，且改性石墨烯复合高分子材料膜上方和下方的热交换气流流道的气流方向相反，在实现了室内与室外的空气循环的同时可以进行全热交换，结构简单合理，且具有高导热、高透湿、高强度、质量轻、抗菌杀菌等功能，且潜热交换效率高。

【技术领域】

本发明涉及空气交换循环领域，尤其是指一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的全热交换芯体。

【背景技术】

随着社会的高速发展，人民生活水平提高的同时，周围的生活环境遭到了严重破坏，空气质量严重降低，为了改变室内空气质量，研发了空气净化器和新风系统。新风系统将室外的新鲜空气通过过滤、净化后引入室内，将室内污染的空气排到室外，完成了室内外空气的有效循环，保证室内空气新鲜舒适。

传统新风系统的交换芯体采用铝芯块和纸芯块。铝芯块只限于“显热”交换，由于无法交换湿度，“潜热”就无法交换，铝材质也导致成本过高，金属材质更是增加了产品重量；纸芯块在经过空气中的水分和尘埃腐蚀后，强度急剧下降甚至损坏，堵塞通风口且不能清洗，导致通风、排湿效果差，再者容易发霉、滋生细菌，导致二次污染。这些都会造成换热效率不高，缩短使用寿命，更换频繁，无形中增加了使用成本。

石墨烯是一种SP2杂化具有蜂窝状的碳材料，单层石墨烯的厚度只有0.334nm，是目前已知最薄的材料。石墨烯具有超大的比表面积，比表面积可达约2600m2/g，鉴于其超高的比表面积的特性，石墨烯材料已在环境吸附和空气净化方面得到了广泛研究；并且因为石墨烯材料本身非常稳定，在材料科学研究中通常选取其为复合材料的载体，用来制备石墨烯基复合材料。石墨烯也因具有很高的传导性能和载流子速率性能，具有超大的热导率（5000W/m*K），石墨烯也引起了传热方面的研究人员的极大兴趣，将其应用到导热介质中，制备高热导率的传热介质。

此外，在以往的研究中发现石墨烯具有一定的抗菌性能，随后出现一系列的具有较好抗菌性能的石墨烯/银纳米复合抗菌材料，但是在研究过程中发现此类材料在制备的工艺均具有一定的复杂性或者使用效果具有一定的局限性。于是一些研究选取二氧化钛进行协同促进石墨烯/银的 抗菌性能，这是利用二氧化钛光催化材料的较高的光催化活性、无毒性、化学性质稳定、抗光腐蚀性能强等技术特点，在考虑到纳米二氧化钛的团聚性会直接影响其催化性能，选用比表面积大的石墨烯作为载体，可使得其能有效地分散在石墨烯片层展现更好的催化抗菌性能。

综合上述背景，市场需要一种以石墨烯材料作为载体，复合纳米二氧化钛和纳米银，以一种具有高导热、高透湿、高强度、质量轻，具备抗菌杀菌功能的全热交换膜为核心，提供一种全热交换芯体的技术方案。

【发明内容】

本发明的目的是在于克服现有技术的不足，提供了一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的全热交换芯体。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种基于改性石墨烯复合高分子材料膜的全热交换芯体，包括有由若干流道板由下至上层层重叠而成的芯块组件，在上下相邻的两块流道板之间夹设有一层改性石墨烯复合高分子材料膜，所述改性石墨烯复合高分子材料膜将两块流道板之间的间隙间隔成两道相互隔离的热交换气流流道，且改性石墨烯复合高分子材料膜上方和下方的热交换气流流道的气流方向相反。

在进一步的改进方案中，所述改性石墨烯复合高分子材料膜包含：

a）选自如下的至少一种导湿高分子聚合物：导湿均聚物、导湿共聚物、及其任意组合；

b）石墨烯或石墨烯复合材料；

c）微孔基材；