[发明专利]一种狭长空间内光催化纤维净化装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种狭长空间内光催化纤维净化装置，通过光催化纤维净化处理污水或空气，包括壳体、与壳体连接的若干光催化纤维、与若干光催化纤维的另一端固定的拉伸板、以及收卷组件，光催化纤维为皮芯结构，包括芯层和包裹于芯层外的皮层，芯层至少包括透明树脂，皮层至少包括透明成纤高聚物以及混入该透明成纤高聚物内的纳米二氧化钛颗粒。本发明通过暴露于狭长空间内的光催化纤维净化环境，二氧化钛颗粒不易流失，并相对固定，不易团聚，同时能够通过对光催化纤维的拉伸，实现对二氧化钛颗粒裸露率的提高，在一定时间内持续净化环境，并在一定程度上实现对催化反应的控制。

技术领域

本发明涉及环境净化技术领域，尤其涉及一种狭长空间内光催化纤维净化装置及其使用方法。

背景技术

环境净化是指对水环境或气体环境进行净化处理，通过各种生物化学手段使其各类指标达到特定标准，以保护生态环境和人体健康。

光催化剂是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质。光催化剂是将光能转换成为化学反应的能量，产生催化作用，使周围水分子及氧气激发成极具氧化力的羟基自由基和超氧离子自由基，其能够分解对人体和环境有害的有机物质和部分无机物质，加速反应，不造成资源浪费，且不形成新污染产物。

催化反应的过程为反应物在催化剂周围发生反应，同时外围的反应物不断向催化剂扩散(因为此处反应物不断被消耗而浓度降低)，生成物则不断向外围扩散，即该过程包括七个步骤：①原料分子自主气流中向催化剂扩散；②接近催化剂的原料分子向微孔内表面扩散；③靠近催化剂表面的原料分子被催化剂吸附；④被吸附的分子在催化剂的作用下进行化学反应；⑤生成的产品分子从催化剂上脱附下来；⑥脱附下来的产品分子从微孔内向外扩散；⑦产品分子从催化剂外表面再扩散到主气流中，然后离开反应器。

目前，光催化剂，特别是纳米二氧化钛颗粒，广泛运用于各种环境净化处理中，但由于二氧化钛必须依靠良好的光照，特别是紫外光的照射才能实现良好的催化效果，在某些狭长空间内，例如深井、洞道等，排布充足的光源困难，光催化剂催化效果大打折扣。常规的颗粒粉状光催化剂，纳米粉体容易流失、易团聚以及对人体存在健康隐患，因此一般将纳米二氧化钛颗粒负载在载体上，但常规表层涂覆，容易被污物沾附导致催化效率降低，并且催化效率不可控。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种狭长空间内光催化纤维净化装置及其使用方法，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种狭长空间内光催化纤维净化装置，通过光催化纤维净化处理或空气，包括壳体、与所述壳体连接的若干光催化纤维、与所述若干光催化纤维的另一端固定的拉伸板、以及收卷组件，

所述壳体内部设置有配重块和光源，所述壳体上设置有若干通孔，所述光催化纤维的一端穿过所述通孔，并与所述壳体固定，所述光催化纤维的另一端与所述拉伸板固定，所述光源面向所述若干光催化纤维的端面照射，所述光源的波长范围为250-380nm；

所述收卷组件包括至少一卷绳器，以及能够与所述卷绳器连接的第一绳体和第二绳体，所述第一绳体连接所述拉伸板，所述第二绳体连接所述壳体；

所述光催化纤维为皮芯结构，包括芯层和包裹于所述芯层外的皮层，所述芯层至少包括透明树脂，所述皮层至少包括透明成纤高聚物以及混入该透明成纤高聚物内的纳米二氧化钛颗粒。

优选地，所述皮层的硬度大于所述芯层的硬度。

优选地，所述皮层由所述透明成纤高聚物混合所述纳米二氧化钛颗粒直接喷丝产生。

优选地，所述装置还包括向外部输送流体的搅动件，所述搅动件设置于所述壳体和所述拉伸板之间，所述搅动件的两端分别与所述壳体、所述拉伸板固定，并能够随所述拉伸板的移动伸长。