[实用新型]石墨烯基深紫外-可见光复合光催化餐饮油烟净化器

说明书

本实用新型属于环境保护工程领域，具体涉及一种基于石墨烯深紫外‑可见光复合光催化餐饮油烟净化器。包括净化箱，净化箱为两端开口的箱体。所述净化箱前端设置进气口，末端设置排气口，所述净化箱内依次设置有滤油模块、石墨烯基Mn型催化臭氧氧化模块、石墨烯基纳米二氧化钛催化氧化模块、中效过滤模块；所述净化箱内壁设置有若干个安装槽，用于安装滤油模块、石墨烯基Mn型臭氧氧化板、石墨烯纳米二氧化钛催化氧化板和中效过滤模块，油烟废气进入滤油模块执行除油烟处理后执行深紫外光下的催化臭氧氧化，再经石墨烯基纳米二氧化钛催化氧化模块执行可见光下的催化氧化，最后经过中效过滤棉过滤后排放。

技术领域

本实用新型属于环境保护工程领域，具体涉及一种基于石墨烯深紫外-可见光复合光催化餐饮油烟净化器。

背景技术

餐饮油烟成为第二大污染源，净化处理迫在眉睫。随着我国经济的飞速发展，第三产业蓬勃兴起，各种规模的宾馆、饭店数量急剧增加，中国烹饪一向讲究煎、炒、烹、炸，这些烹饪方式会产生大量油烟并散布在厨房狭小的空间内，随空气浸入人体呼吸道、进而引起疾病。厨师在为人们奉献精美可口的食物的同时，也给我们带来了健康的威胁。餐饮油烟废气和工业废气、机动车尾气被视为城市的三大“污染杀手”。

在烹饪过程中，食物油和食物在搞无条件下会发生热分解或裂解，形成一种气态、液态和固态有机物形态的混合体，基油烟。根据形态不同，也太和固态颗粒物的混合体成为油雾，粒径在0.01-10um之间；气态部分则作为挥发性有机物（VOC_S）排放。在餐饮油烟中，可检测出的VOC_S多大300多种。餐饮油烟多属于低空排放，对PM2.5等大气颗粒物的贡献大，油雾排出后可直接形成PM2.5，而VOC_S通过在空气中的化学反应，也形成PM2.5。

研究表明，烹饪油烟是混合型污染物，主要有脂肪酸、烷烃、烯烃、醛、醇、醋、多环芳烃和杂环化合物，以及燃料燃烧产生的SO₂、NO、CO和颗粒物等污染物，其中至少有数十种危害人体健康，可引起中毒以及突变和癌变。大量研究表明，餐饮油烟中存在着能使染色体损伤、DNA损伤等不同生物学效应的细胞遗传性物质，具有致突变型，其中最直接的两种物质：一是直接颗粒物对空气造成的污染，二是高温情况下产生苯并芘、丙烯醛、亚硝胺等致癌物，导致肺癌和心血管疾病。然后现有的抽油烟机，只有抽排油烟的功能，无法达到净化排放，没有解决对环境的污染。

光催化氧化技术（PCO）是一种新型的绿色高级氧化技术，可直接利用太阳光在常温常压条件下催化降解空气中的有机污染物。光催化氧化技术的核心是高效光催化剂的研发。

锐钛矿型TiO₂的禁带宽度为3.2eV，其对应的吸收波长为387.5nm。吸收波段局限在紫外区。

石墨烯是一种新型的碳纳米材料，是一种具有优异电学、光学和机械性能的C，将石墨烯与TiO2复合可显著提高复合材料的光催化性能。复合材料结合了优异的可见光响应能力和优异的光生电子的传递性能，实现了有机物在可见光下的高效选择性转化，通过增加复合材料的比表面积、促进光生电子的迁移、延长复合材料载流子的寿命，从而进一步提高了光催化有机物的转化效率。

1、超强的吸附性能。石墨烯具有较大的比表面积（理论值约为2630m²·g^-1），因而可称为性能更为优异催化剂载体材料。实验证实：石墨烯基材料的吸附性能是活性炭的十数倍。

2、超强的导电能力。石墨烯具有更为优异的导电性能（室温下电子迁移率高达2×10⁵ cm²·V^-1·s^-1）、力学性能（1060GPa）、导热性能（3000W·m^-1·K^-1）。