本發(fā)明涉及環(huán)境治理領(lǐng)域，尤其是涉及一種在室內(nèi)沒人時自動進(jìn)行空氣凈化在室內(nèi)有人時關(guān)閉紫外線燈的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人類有約50％的時間是在建筑室內(nèi)環(huán)境中度過的，因此其環(huán)境的好壞將直接影響到人們的身體健康與居家生活。但現(xiàn)實(shí)中，由于室內(nèi)裝飾材料的使用，造成了居住場所的空氣污染。據(jù)有關(guān)國際組織的研究表明，世界上30％的新建和重修的建筑物存在有害于健康的室內(nèi)空氣污染。光觸媒在被紫外線照射后，會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應(yīng)，它能破壞有機(jī)物的化學(xué)鍵，達(dá)到分解有機(jī)污染物的目的。但是現(xiàn)有技術(shù)中普通的光觸媒燈一般僅僅是在燈管外表面噴涂一層光觸媒溶液，但現(xiàn)在市場上的光觸媒燈的活性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明目的在于提供一種在室內(nèi)沒人時自動進(jìn)行空氣凈化、在室內(nèi)有人時關(guān)閉紫外線燈的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，一種室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，包括照明燈及涂覆有光觸媒涂料的墻面和/或添加有塑料光觸媒添加劑的塑料制品；所述照明燈內(nèi)設(shè)置有普通燈和紫外線燈，所述紫外線燈不能照射到出入口，所述照明燈上還設(shè)置有覆蓋紫外線燈照射范圍的第一紅線外感應(yīng)燈及覆蓋射向出入口的第二紅線外感應(yīng)燈，所述照明燈內(nèi)還設(shè)置有電性連接普通燈、紫外線燈、第一紅線外感應(yīng)燈和第二紅線外感應(yīng)燈的主控板。

作為一種優(yōu)選方式，所述光觸媒涂料包括以下重量份數(shù)的組份：納米光觸媒材料5～10份、有機(jī)酸根稀土鹽0.5～1份、改性碳納米管2～5份、水基聚氨酯80～160份和水200～500份。

作為一種優(yōu)選方式，所述塑料光觸媒添加劑包括以下重量份數(shù)的組份：納米光觸媒材料5～10份、有機(jī)酸根稀土鹽0.5～1份、改性碳納米管2～5份、丙烯聚合物30～60份和乙醇5～10份。

作為一種優(yōu)選方式，所述納米光觸媒材料為TiO₂、NiO、SnO₂、WO₃和ZrO₂中的一種或多種。

作為一種優(yōu)選方式，所述納米光觸媒材料的比表面積為300-350m²/g。

作為一種優(yōu)選方式，所述有機(jī)酸根稀土鹽為甲酸鈰、乙酸鈰、丁酸鈰、戊酸鈰、異辛酸鈰、馬來酸鈰、富馬酸鈰、苯磺酸鈰和酒石酸鈰中的一種或多種。

作為一種優(yōu)選方式，所述有機(jī)酸根稀土鹽由甲酸、乙酸、丁酸、戊酸、異辛酸、馬來酸、富馬酸、苯磺酸或酒石酸的鈉鹽與硝酸鈰反應(yīng)制得。

作為一種優(yōu)選方式，所述改性碳納米管的制備方法，包括如下步驟：

(1)將單壁碳納米管粉體在濃H₂SO₄和濃HNO₃的混酸中60℃酸化1-4h，反應(yīng)后離心清洗至中性；

(2)酸化清洗過的單壁碳納米管、二氯亞砜在足量的無水乙醇中超聲分散2～3小時，然后在70℃～100℃溫度下攪拌反應(yīng)20～30小時，減壓蒸餾除去二氯亞砜，過濾得固形物用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到酰氯化碳納米管；

(3)將酰氯化碳納米管、對氨基苯磺酸鈉在足量的無水乙醇中超聲分散10～20分鐘，于60℃～80℃下攪拌反應(yīng)18～36個小時，待反應(yīng)液冷卻至室溫后，過濾得固形物用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到改性碳納米管。

作為一種優(yōu)選方式，所述光觸媒涂料還包括分散劑、粘結(jié)劑和發(fā)泡劑，所述分散劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、硫酸鹽、磺酸鹽中的一種或多種，所述粘結(jié)劑為硅酸、乳膠、淀粉、羧甲基纖維素、環(huán)氧樹脂、丙烯酸中的一種或多種，所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鹽、十二烷基磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、松香皂類化合物中的一種或多種。

本發(fā)明由于照明燈內(nèi)設(shè)置有普通燈和紫外線燈二種燈，當(dāng)室內(nèi)沒有人時紫外線燈工作，紫外線燈照射到涂覆有光觸媒涂料的墻面和/或添加有塑料光觸媒添加劑的塑料制品上，會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應(yīng)，它能破壞空氣中有機(jī)物的化學(xué)鍵，達(dá)到分解有機(jī)污染物的目的，從而能有效凈化室內(nèi)空氣，當(dāng)有人從出入口進(jìn)入，覆蓋射向出入口的第二紅線外感應(yīng)燈感應(yīng)到有人并反饋給主控板，主控板控制紫外線燈關(guān)閉并打開普通燈，第一紅線外感應(yīng)燈和第二紅線外感應(yīng)燈同時工作，直到感應(yīng)到室內(nèi)沒有人，則主控板控制普通燈和第二紅線外感應(yīng)燈關(guān)閉并打開紫外線燈和第一紅線外感應(yīng)燈，從而能實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)沒人時自動進(jìn)行空氣凈化在室內(nèi)有人時關(guān)閉紫外線燈的功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例燈管的剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例并對照附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，參考圖1和圖2，包括照明燈200及涂覆有光觸媒涂料的墻面500和/或添加有塑料光觸媒添加劑的塑料制品600(如塑料裝飾品或塑料家私等)；所述照明燈的燈管5內(nèi)設(shè)置有燈板3，燈板3上設(shè)置普通燈1和紫外線燈4，所述紫外線燈4不能照射到出入口400，所述照明燈200上還設(shè)置有覆蓋紫外線燈4照射范圍的第一紅線外感應(yīng)燈100及覆蓋射向出入口400的第二紅線外感應(yīng)燈300，所述照明燈200內(nèi)還設(shè)置有電性連接普通燈1、紫外線燈4、第一紅線外感應(yīng)燈100和第二紅線外感應(yīng)燈300的主控板2。

本室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)由于照明燈200內(nèi)設(shè)置有普通燈1和紫外線燈4二種燈，當(dāng)室內(nèi)沒有人時紫外線燈4工作，紫外線燈4照射到涂覆有光觸媒涂料的墻面500和/或添加有塑料光觸媒添加劑的塑料制品600上，會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應(yīng)，它能破壞空氣中有機(jī)物的化學(xué)鍵，達(dá)到分解有機(jī)污染物的目的，從而能有效凈化室內(nèi)空氣，當(dāng)有人從出入口400進(jìn)入，覆蓋射向出入口400的第二紅線外感應(yīng)燈300感應(yīng)到有人并反饋給主控板2，主控板2控制紫外線燈關(guān)閉并打開普通燈，第一紅線外感應(yīng)燈100和第二紅線外感應(yīng)燈300同時工作，直到感應(yīng)到室內(nèi)沒有人，則主控板2控制普通燈和第二紅線外感應(yīng)燈300關(guān)閉并打開紫外線燈和第一紅線外感應(yīng)燈100，從而能實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)沒人時自動進(jìn)行空氣凈化在室內(nèi)有人時關(guān)閉紫外線燈4的功能。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，光觸媒涂料包括以下重量份數(shù)的組份：納米光觸媒材料5～10份、有機(jī)酸根稀土鹽0.5～1份、改性碳納米管2～5份、水基聚氨酯80～160份和水200～500份。光觸媒涂料由于在其配方中主要由納米光觸媒材料、有機(jī)酸根稀土鹽和改性碳納米管組成，從而與傳統(tǒng)的同類涂料相比，具有更高的活性，其中的改性碳納米管能使附著在其表面的納米光觸媒材料和有機(jī)酸根稀土鹽具有更大的反應(yīng)面積，并能加快氣體在其表面的流轉(zhuǎn)速度，從而較普通光觸媒材料在涂覆時單位面積的光觸媒材料只有十幾分子一就能達(dá)到相同的空氣凈化效果。

這種光觸媒涂料的制備方法，通過以下步驟制備：

(a)將重量份數(shù)的納米光觸媒材料5～10份、有機(jī)酸根稀土鹽0.5～1份、改性碳納米管2～5份混合，并添加與該粉末重量比為1～5∶1的有機(jī)溶劑，室溫下在球磨機(jī)中以200-2000rpm的速率攪拌0.5-3h，形成光觸媒包覆吸附劑的混合粉末；

(b)將步驟(a)形成的混合粉末加入到水基聚氨酯80～160份和水100～200份中充分混合，超聲分散2～3小時，并以500-2000rpm的速率攪拌直至攪拌均勻；

(c)最后加入余量的水并混合均勻得到最終的光觸媒涂料。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，塑料光觸媒添加劑包括以下重量份數(shù)的組份：納米光觸媒材料5～10份、有機(jī)酸根稀土鹽0.5～1份、改性碳納米管2～5份、丙烯聚合物30～60份和乙醇5～10份。由于在其配方中主要由納米光觸媒材料、有機(jī)酸根稀土鹽和改性碳納米管組成，從而當(dāng)其在塑料加工中與塑料母料進(jìn)行注塑后能使塑料具有光觸媒功能，使加工出的塑料制品在紫外光照射下具有空氣凈化的功能，本產(chǎn)品具有更高的活性，其中的改性碳納米管能使附著在其表面的納米光觸媒材料和有機(jī)酸根稀土鹽具有更大的反應(yīng)面積，并能加快氣體在其表面的流轉(zhuǎn)速度。

塑料光觸媒添加劑通過以下步驟制備：

(a)將重量份數(shù)的納米光觸媒材料5～10份、有機(jī)酸根稀土鹽0.5～1份、改性碳納米管2～5份混合，并添加與該粉末重量比為1～5∶1的有機(jī)溶劑，室溫下在球磨機(jī)中以200-2000rpm的速率攪拌0.5-3h，形成光觸媒包覆吸附劑的混合粉末；

(b)將步驟(a)形成的混合粉末和乙醇5～10份加入到熔融的丙烯聚合物30～60份中充分混合，超聲分散2～3小時，并以100-200rpm的速率攪拌直至攪拌均勻；

(c)最后冷卻造粒得到最終的塑料光觸媒添加劑。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，納米光觸媒材料為TiO₂、NiO、SnO₂、WO₃和ZrO₂中的一種或多種。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，納米光觸媒材料的比表面積為300-350m²/g。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，有機(jī)酸根稀土鹽為甲酸鈰、乙酸鈰、丁酸鈰、戊酸鈰、異辛酸鈰、馬來酸鈰、富馬酸鈰、苯磺酸鈰和酒石酸鈰中的一種或多種。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，有機(jī)酸根稀土鹽由甲酸、乙酸、丁酸、戊酸、異辛酸、馬來酸、富馬酸、苯磺酸或酒石酸的鈉鹽與硝酸鈰反應(yīng)制得。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，改性碳納米管的制備方法，包括如下步驟：

(1)將單壁碳納米管粉體在濃H₂SO₄和濃HNO₃的混酸中60℃酸化1-4h，反應(yīng)后離心清洗至中性；

(2)酸化清洗過的單壁碳納米管、二氯亞砜在足量的無水乙醇中超聲分散2～3小時，然后在70℃～100℃溫度下攪拌反應(yīng)20～30小時，減壓蒸餾除去二氯亞砜，過濾得固形物用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到酰氯化碳納米管；

(3)將酰氯化碳納米管、對氨基苯磺酸鈉在足量的無水乙醇中超聲分散10～20分鐘，于60℃～80℃下攪拌反應(yīng)18～36個小時，待反應(yīng)液冷卻至室溫后，過濾得固形物用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到改性碳納米管。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，光觸媒涂料還包括分散劑、粘結(jié)劑和發(fā)泡劑，所述分散劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、硫酸鹽、磺酸鹽中的一種或多種，所述粘結(jié)劑為硅酸、乳膠、淀粉、羧甲基纖維素、環(huán)氧樹脂、丙烯酸中的一種或多種，所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鹽、十二烷基磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、松香皂類化合物中的一種或多種。

本照明燈的燈管外表面依次涂覆有粘膠層3、單管碳納米管涂層4和納米光觸媒涂層6，其中的單管碳納米管涂層4能使附著在其表面的納米光觸媒層6具有更大的反應(yīng)面積，并能加快氣體在其表面的流轉(zhuǎn)速度，從而較普通光觸媒材料在單位面積的光觸媒材料只有十幾分子一就能達(dá)到相同的空氣凈化效果。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，涂覆有粘膠層3的厚度為0.2～0.5μm，所述單管碳納米管涂層4的厚度為0.1～0.2μm，所述納米光觸媒涂層6的厚度為0.5～1.0μm。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，參考圖2，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，單管碳納米管涂層4和納米光觸媒涂層6之間還涂覆有一層厚度為0.05～0.1μm有機(jī)酸根稀土鹽層5，其中的有機(jī)酸根稀土鹽優(yōu)選甲酸鈰、乙酸鈰、丁酸鈰、戊酸鈰、異辛酸鈰、馬來酸鈰、富馬酸鈰、苯磺酸鈰或酒石酸鈰。利用界于單管碳納米管涂層4和納米光觸媒涂層6之間的有機(jī)酸根稀土鹽層5，使納米光觸媒涂層6的使用壽命更長，在加速實(shí)驗中，增加有機(jī)酸根稀土鹽層5的產(chǎn)品較普通產(chǎn)品增加了約1.5倍的使用壽命。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，參考圖2，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，納米光觸媒涂層6為TiO₂涂層、NiO涂層、SnO₂涂層、WO₃涂層或ZrO₂涂層。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，參考圖2，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，燈管管體2內(nèi)表面涂覆有一層光擴(kuò)散層1。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，參考圖2，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，光擴(kuò)散層1由光擴(kuò)散粉制成。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，參考圖2，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，納米光觸媒涂層4為TiO₂涂層。

在本實(shí)施例的室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)，參考圖2，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，TiO₂涂層中的TiO₂顆粒為20～100nm菱形顆粒。菱形顆粒使TiO₂涂層的反映速率更快。

以上是對本發(fā)明室內(nèi)環(huán)境凈化系統(tǒng)進(jìn)行了闡述，用于幫助理解本發(fā)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，任何未背離本發(fā)明原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。