專利名稱：光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實用新型涉及一種光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，特別是涉及一種應用導電效應提升凈化效率的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
[0002]光觸媒是一種光誘發(fā)的催化劑，它能有效降低化學反應能量，促進化學反應產(chǎn)生或加速反應進行，但催化劑本身卻不因反應產(chǎn)生而變化或破壞本體結(jié)構(gòu)。目前市面上常見的光觸媒是催化效果較佳的二氧化鈦(TiO2),通過紫外光(UV)照射所提供的能量，使得光觸媒的價電帶(Valence Band)電子受光激發(fā)而躍升至導電帶(Conduction Band),并在價電帶遺留一個電洞(Electron Hole),而形成電子-電洞對(Electron-Electron Hole Pair)。該電子-電洞對分別具有氧化和還原的能力，可進行光催化反應，使得光觸媒周圍的氧氣或水分子轉(zhuǎn)換成具活性的氫氧自由基(0H*)及負氧離子，而此兩種物質(zhì)都具有強的氧化能力，能夠有效分解對人體不利的有機污染物、臭味及有效抑制病菌滋生；同時亦具備有節(jié)約能源消耗、處理效率提高、操作簡易、除污和殺菌等優(yōu)點，但是其光催化反應發(fā)生在光觸媒表面，因此反應速率的快慢常受限于污染物質(zhì)與光觸媒表面的接觸與傳輸速率。[0003]在現(xiàn)有的技術(shù)中，參考中國臺灣專利公告第M242846號及第542742號，其為同時將光觸媒玻璃纖維載體包覆于發(fā)光體(日光燈、紫外燈、殺菌燈等燈管)，以進行分解空氣中的廢氣。參考中國臺灣專利公告第M241127號，其是直接將光觸媒鍍膜玻璃纖維包覆于紫外燈管(內(nèi)含紫外光二極管燈)，進行廢氣分解、殺菌、抑菌等作用；參考中國臺灣專利公告第M249662號，其提供具殺菌、除臭功能的空氣清凈機，其是利用二氧化鈦光觸媒及紫外燈外，并配合臭氧燈管，進行殺菌及脫臭。參考中國臺灣專利公告第M273694號，其為利用殺菌除臭化合物(例如甲殼素、光觸媒、蜂膠、活性碳、納米黃金、納米銀、納米Ti02Ag、 納米TiO2Aiu納米Ti02Pt、靜電濾網(wǎng)復合物等)，利用噴涂、含浸等方式，使其披覆于無紡布、 棉、纖維絲等網(wǎng)狀、波浪狀、蜂巢狀濾網(wǎng)上，在干燥固化后制成組合式納米殺菌濾網(wǎng)，再搭配其他濾網(wǎng)、紫外光殺菌燈、活性碳及風車馬達等設(shè)備，組裝成一空氣潔凈裝置，通過紫外線殺菌及活性碳除臭達到防治病菌的發(fā)生及潔凈空氣的功效，且大多數(shù)現(xiàn)有的光觸媒物質(zhì)均為此類(例如中國臺灣專利公告第427203號、456557號、第570218號、第579864號)。[0004]另一現(xiàn)有空氣清凈方式是采用靜電集塵器(Electro-static Precipitator,ESP) 來凈化空氣，其利用電暈放電(Corona Discharge)原理在二極管間施加高壓電源以產(chǎn)生強大電場，進而破壞空氣的絕緣特性，使得空氣中的懸浮微粒帶正電后，懸浮微?？晌绞占诩瘔m板上。又，一現(xiàn)有空氣清凈方式是采用一負離子凈化器(Negaive Ion Generator), 其利用懸浮微粒與負離子相互結(jié)合后，懸浮微粒會向下沉降而不再懸浮的特性，達成凈化空氣的目的。又，一現(xiàn)有空氣清凈方式是引導空氣氣流直接通過一表面布滿各種尺寸孔洞的纖維或金屬材料濾網(wǎng)，再分別過濾大小不同的懸浮微粒。[0005]近年來，一項廣泛運用于空氣清凈機的新設(shè)計為靜電濾網(wǎng)的使用，其利用中高效率的過濾網(wǎng)進行纖維帶電的處理，提高過濾機制的靜電效應，進而以低壓損及高效能席卷空氣清凈機的市場，但其靜電效應的衰減卻十分快速，導致耗材的更換率的增加，濾網(wǎng)售價也居高不下。參考中國臺灣專利公告第1297280號，其是先使空氣中的懸浮微粒產(chǎn)生帶電性，再以具有高過濾效能的濾網(wǎng)捕集空氣中的帶電懸浮微粒。通過具有多折表面的濾網(wǎng)，可增加濾網(wǎng)本身與帶電懸浮微粒的接觸面積，以吸引大量的帶電懸浮微粒，由此提升整體的過濾效能。大多數(shù)現(xiàn)有的空氣凈化商品多為此類(例如中國臺灣專利公告第M242215號、 第 216682 號、第 010908 號、第 010908 號)。[0006]然而，現(xiàn)有技術(shù)中是由多種濾材組合以達成懸浮微粒的高捕集效率，其低風阻的要求卻相當難以達成，若壓損太大時，即使其具有良好的捕集效果，亦無法被廣泛地應用。 此外，光觸媒在產(chǎn)生電子-電洞對后，會有再結(jié)合(Recombination)的現(xiàn)象，進而減低光催化分解效率。再者，使用靜電或靜電濾網(wǎng)也僅能去除懸浮微粒，而無法同時去除氣態(tài)揮發(fā)性有機污染物。[0007]因此，有必要提供一種創(chuàng)新且進步性的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，以解決上述問題。實用新型內(nèi)容[0008]本實用新型的目的是提供一種光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其具有長效性、較佳的污染物處理效率及較長的使用壽命，且同時具有除臭、除污、除塵及抗菌的功能。[0009]為達到上述目的，本實用新型提供一種光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其包括一電源供應單元、一導電體、一纖維載體及光觸媒。該導電體連接該電源供應單元的正極。該纖維載體接觸該導電體。該光觸媒設(shè)置于該纖維載體的表面。[0010]上述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置中，該電源供應單元的負極為接地端。[0011]上述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置中，該導電體為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。[0012]上述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置中，該纖維載體的纖維摻插交織于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的該導電體。[0013]上述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置中，該纖維載體為玻璃纖維、無紡布纖維或熔噴有機纖維。[0014]上述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置中，該光觸媒為納米光觸媒。[0015]上述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置中，該光觸媒為二氧化鈦(TiO2)。[0016]上述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置中，該光觸媒是以涂覆、噴涂或浸泡方式設(shè)置于該纖維載體的表面。[0017]上述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置中，另包括一光產(chǎn)生器，用以提供一光源以照射該光觸媒。[0018]上述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置中，該光源為紫外光或近紫外光。[0019]由于采取以上技術(shù)方案，本實用新型具有以下有益效果。[0020]本實用新型的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置是利用該具導電性的纖維載體吸引懸浮微粒，且使得揮發(fā)性有機污染物接觸該纖維載體表面的該光觸媒，并在紫外光或近紫外光照射下，可以迅速地被破壞分解。其中，該光觸媒在受光激發(fā)后會形成電子-電洞對， 該纖維載體接觸該導電體(具有正電荷)，利用導電效應將該光觸媒的電子導離，使電子與電洞不易再結(jié)合，致使該光觸媒仍可持續(xù)分解揮發(fā)性有機污染物，以提升光觸媒的分解破壞效率。[0021]因此，本實用新型的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置具有長效性、較佳的污染物處理效率及較長的使用壽命，且同時具有除臭、除污、除塵及抗菌的功能。


[0022]圖I為顯示了本實用新型光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置的示意圖。[0023]圖2為顯示了本實用新型光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置及現(xiàn)有空氣凈化裝置進行丙酮有機物光催化反應測試的丙酮濃度/丙酮初始濃度-反應時間的示意圖。[0024]主要元件符號說明[0025]I本實用新型的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置[0026]2 空氣[0027]3懸浮微粒[0028]4揮發(fā)性有機污染物[0029]11電源供應單元[0030]12導電體[0031]13纖維載體[0032]14光觸媒[0033]15光產(chǎn)生器。
具體實施方式
[0034]請參閱圖1，其為顯示了本實用新型的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置的示意圖。其中，該光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置I可用以去除空氣2中的懸浮微粒3，且可同時去除氣態(tài)的揮發(fā)性有機污染物(VOCs) 4 (例如丙酮)。[0035]在本實施例中，該光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置I包括一電源供應單元11、一導電體12、一纖維載體13、光觸媒14及一光產(chǎn)生器15。該導電體12連接該電源供應單元11 的正極。其中該電源供應單元11的負極為一接地端。較佳地，該導電體12為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以使該空氣2能順利通過。[0036]該纖維載體13接觸該導電體12。其中，依據(jù)不同的應用，該纖維載體13可為玻璃纖維、無紡布纖維或熔噴有機纖維。要注意的是，在其他應用中，該纖維載體13的纖維可摻插交織于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的該導電體12以增加導電性，且該電源供應單元11的正極電性連接該導電體12。[0037]該光觸媒14設(shè)置于該纖維載體13的表面。較佳地，該光觸媒14為納米光觸媒。 在本實施例中，該光觸媒14為二氧化鈦(TiO2)。其中，該光觸媒14可以涂覆、噴涂或浸泡方式設(shè)置于該纖維載體13的表面。[0038]該光產(chǎn)生器15用以提供一光源以照射該光觸媒14。其中該光源可選自紫外光或近紫外光。該光觸媒14在受光激發(fā)后會形成電子-電洞對，而該光觸媒14利用該電洞進行光催化氧化分解作用，以分解空氣2中的該揮發(fā)性有機污染物4，因此，該電洞是否存留于該光觸媒中，對于污染物的分解功效影響甚巨。此外，網(wǎng)狀的該導電體12及該纖維載體 13，則可過濾及吸附空氣2中的懸浮微粒3。[0039]本實用新型的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置I利用該導電體12及該纖維載體13 吸引懸浮微粒3，且使得揮發(fā)性有機污染物4接觸該纖維載體13表面的該光觸媒14，并在紫外光或近紫外光照射下，可以迅速地破壞分解該揮發(fā)性有機污染物4。[0040]其中，該光觸媒14在受光激發(fā)形成的電子-電洞對，因該纖維載體13接觸該導電體12(具有正電荷)，故可利用導電效應使該光觸媒14上的電子，經(jīng)該纖維載體13及該導電體12導離該光觸媒14，如此電子與電洞不易再結(jié)合(亦即，電洞可持續(xù)存留于該光觸媒 14中)，使得該光觸媒14仍可持續(xù)分解該揮發(fā)性有機污染物4，以提升該光觸媒14分解破壞的效率，且增加該光觸媒14分解該揮發(fā)性有機污染物4的長效性。[0041]圖2為顯示了本實用新型光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置及現(xiàn)有空氣凈化裝置進行丙酮有機物光催化反應測試的丙酮濃度/丙酮初始濃度(C/CJ-反應時間的示意圖。其中，曲線LI表示本實用新型的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置進行丙酮有機物光催化反應測試的丙酮濃度/丙酮初始濃度-反應時間的變化曲線；曲線L2表示現(xiàn)有空氣凈化裝置進行丙酮有機物光催化反應測試的丙酮濃度/丙酮初始濃度-反應時間的變化曲線。比較曲線LI及曲線L2可知，在反應時間為180分鐘時，本實用新型的丙酮濃度/丙酮初始濃度值為0. 38，現(xiàn)有的丙酮濃度/丙酮初始濃度值為0. 55，也就是說，相比于現(xiàn)有空氣凈化裝置， 本實用新型光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置可提升17%的有機物光催化效率，且反應時間越長催化分解效率提升程度越大。[0042]綜上所述，本實用新型的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置I具有長效性、較佳的污染物處理效率及較長的使用壽命，且同時具有除臭、除污、除塵及抗菌的功能。[0043]但是上述實施例僅為說明本實用新型的原理及其功效，而非用以限制本實用新型。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員對上述實施例進行修改及變化仍不脫離本實用新型的精神。本實用新型的權(quán)利范圍應以權(quán)利要求書的范圍為依據(jù)。
權(quán)利要求1.一種光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于，包括一電源供應單元；一導電體，連接該電源供應單元的正極；一纖維載體，接觸該導電體；及一光觸媒，設(shè)置于該纖維載體的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于該電源供應單元的負極為接地端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于該導電體為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于該纖維載體的纖維摻插交織于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的該導電體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于該纖維載體為玻璃纖維、無紡布纖維或熔噴有機纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于該光觸媒為納米光觸媒。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于該光觸媒為二氧化鈦。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于該光觸媒是以涂覆、噴涂或浸泡方式設(shè)置于該纖維載體的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于另包括一光產(chǎn)生器，用以提供一光源以照射該光觸媒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其特征在于該光源為紫外光或近紫外光。
專利摘要本實用新型涉及一種光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置，其包括一電源供應單元、一導電體、一纖維載體及光觸媒。該導電體連接該電源供應單元的正極。該纖維載體接觸該導電體。該光觸媒設(shè)置于該纖維載體的表面。該光觸媒用以分解污染物，該纖維載體接觸該導電體，利用導電效應將該光觸媒上的電子導離。由此，本實用新型的光觸媒電子濾網(wǎng)空氣凈化裝置具有長效性、較佳的污染物處理效率及較長的使用壽命，且同時具有除臭、除污、除塵及抗菌的功能。
文檔編號B01D53/86GK202289869SQ20112040386
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者王大昌 申請人:王大昌