一种可净化空气的多功能光催化屏风的制备方法与流程

本发明涉及室内空气净化技术领域，一种可净化空气的多功能光催化屏风的制备方法。具有使用成本低、无能耗、功能多、使用方便等特点。

背景技术：

经过几十年的发展，半导体材料领域的研究取得了很多成果，半导体光催化氧化技术能够在室温下直接利用太阳光作为光源活化催化剂，当能量高于半导体禁带宽度的光子照射半导体时，半导体的价带电子发生跃迁，从而产生具有强氧化能力的光致空穴和具有强还原能力的光生电子，空气中的水分接触半导体时会在半导体表面产生高密度的羟基，这些羟基捕获半导体表面的光致空穴从而生成具有强氧化性的羟基自由基，在相对温和的条件下将一些vocs氧化为二氧化碳和水，从而达到净化空气的效果，是一种具有广阔应用前景的环境污染治理技术。

本发明是一种利用太阳能净化空气的多功能光催化屏风，太阳能作为一种取之不尽的绿色能源已经被人们广泛的研究与利用，通过光热、光电、光化学的直接转换，将太阳辐射能转变为其他能量用于人们的生活和生产。本发明采用的复合光催化材料具有良好光催化活性和光热性能，可以分解污染物的同时加热室内空气，并且装有光伏发电组件及蓄电池，白天储备太阳能，晚上提供给空气净化设备使其可以继续工作，解决空气净化设备不能夜间工作的问题。本发明将光催化净化空气、光热转换和光伏发电相结合，在零能耗的情况下持续净化和加热室内空气。查阅有关的专利和文献，还没有发现与本发明的多功能光催化屏风相似的设备或产品。

技术实现要素：

本发明是一种能够净化空气的多功能光催化屏风的制备方法，该设备主体可分为六部分，分别是塑钢框架、涂覆光催化材料的高透石英玻璃、光伏系统、光控紫外灯管、涂覆光催化材料的隔热板、万向轮底座。

本发明是一种能够净化空气的多功能光催化屏风的制备方法，该设备主体可分为六部分，分别是塑钢框架、涂覆光催化材料的高透石英玻璃、光伏系统、光控紫外灯管、涂覆光催化材料的隔热板、万向轮底座。

上述多功能光催化屏风制备步骤如下：

a、采用ag/mos2/tio2为作为光催化剂，以高透石英玻璃为载体，用甲基透明有机硅树脂为粘结剂，将1-3g光催化剂与3-7g粘结剂加入到10-50g无水乙醇中，磁力搅拌30min，充分混合后一次均匀喷涂在厚度3mm的石英玻璃上，200℃下烘烤2-5h固化；

b、隔热板采用玻璃纤维板，其上涂覆光催化剂的方法为：将2-5gag/mos2/tio2复合光催化材料、0.1-1g炭黑和3-8g硅树脂加入到10-50g无水乙醇中，磁力搅拌1h，充分混合后一次均匀喷涂在玻璃纤维板上，120℃下烘烤6-12h固化；

c、将太阳能电池板与隔热板呈135°夹角固定在塑钢边框内上，太阳能电池板与侧板之间的空间按放锂电池和控制器，用来储存电能和控制充放电。两根5w的紫外灯管平行竖直固定在玻璃板和隔热板之间；

d、按照需求调整装置尺寸，将其竖直固定在安装四个万向轮的底座上。

本发明可以根据用户窗户大小来定制不同尺寸的装置，从外到内依次为石英玻璃、负载型光热催化剂、太阳能电池板、电池组和控制器、空气通道、紫外灯管、吸热板、隔热板、上下进气口、可移动底座，并且可以按照用户需要在隔热板上装饰不同的图画或文字作品。

白天将光催化屏风负载有光热催化剂石英玻璃的一面朝向有阳光的方向，太阳光辐射透过石英玻璃照射在光热催化剂上，催化剂吸收大部分紫外光后发生激发反应，产生具有较强氧化还原性的光生电子空穴对，同时温度升高。吸附在光催化剂表面的水分子和氧分子分别被空穴和电子氧化还原为羟基自由基和超氧阴离子自由基等活性物质，甲醛与活性物质继续发生系列氧化还原反应，最终被降解为无毒害的co2和h2o。剩余的可见光和红外光照射到涂覆光催化剂的玻璃纤维板上，炭黑增加了涂层对太阳光的吸收，使涂层表面温度大幅升高，在对流换热作用下加热通道内的空气，通道内热空气上升产生虹吸效应，室内含有甲醛的温度较低的气体从底部进入空气通道，室内空气被不断的加热和净化。装置两侧的太阳能电池板将光能装换为热能储存在锂电池中。晚上室内亮灯的情况下可以将石英玻璃板一侧朝向灯光，照明灯熄灭之后会自动开启紫外灯，使光催化净化甲醛反应持续进行，并且还可以对室内空气进行消毒灭菌。

附图说明

图1为多功能光催化屏风结构示意图。

图2为多功能光催化屏风甲醛降解效果。

具体实施方式

实施例1

a、采用ag/mos2/tio2为作为光催化剂，以60cm×80cm的高透石英玻璃为载体，用甲基透明有机硅树脂为粘结剂，将1g光催化剂与3g粘结剂加入到10g无水乙醇中，磁力搅拌30min，充分混合后一次均匀喷涂在厚度2mm的石英玻璃上，200℃下烘烤2h固化；

b、隔热板采用尺寸为60cm×80cm玻璃纤维板，其上涂覆光催化剂的方法为，将2gag/mos2/tio2复合光催化材料和3g硅树脂加入到10g无水乙醇中，磁力搅拌1h，充分混合后一次均匀喷涂在玻璃纤维板上，120℃下烘烤6h固化；

c、将14cm×70cm的太阳能电池板与隔热板呈135°夹角固定在塑钢边框内上，太阳能电池板与侧板之间的空间按放锂电池和控制器，用来储存电能和控制充放电。两根5w的紫外灯管平行竖直固定在玻璃板和隔热板之间；

d、整个装置尺寸为60cm×80cm×12cm，将其竖直固定在安装四个万向轮的底座上。

实施例2

a、采用ag/mos2/tio2为作为光催化剂，以60cm×80cm的高透石英玻璃为载体，用甲基透明有机硅树脂为粘结剂，将1g光催化剂与3g粘结剂加入到10g无水乙醇中，磁力搅拌30min，充分混合后一次均匀喷涂在厚度2mm的石英玻璃上，200℃下烘烤2h固化；

b、隔热板采用尺寸为60cm×80cm玻璃纤维板，其上涂覆光催化剂的方法为，将2gag/mos2/tio2复合光催化材料，0.1g炭黑和3g硅树脂加入到10g无水乙醇中，磁力搅拌1h，充分混合后一次均匀喷涂在玻璃纤维板上，120℃下烘烤6h固化；

c、将14cm×70cm的太阳能电池板与隔热板呈135°夹角固定在塑钢边框内上，太阳能电池板与侧板之间的空间按放锂电池和控制器，用来储存电能和控制充放电。两根5w的紫外灯管平行竖直固定在玻璃板和隔热板之间；

d、整个装置尺寸为60cm×80cm×12cm，将其竖直固定在安装四个万向轮的底座上。

通过以下实验验证本发明的有益效果：

一、将多功能光催化屏风置于1m³的封闭玻璃容器内，配置一定浓度的甲醛溶液滴入容器中，打开小风扇使甲醛溶液蒸发，均匀分散封闭玻璃容器内；检测容器内甲醛的初始浓度，打开光源（模拟太阳光）；每隔20min检测一次甲醛浓度，测9次。光催化屏风对甲醛的降解效果如图2所示，光照1h后甲醛去除率达到90%以上，随着甲醛浓度的降低，甲醛的去除率增长变慢，但最终去除率接近100%；

二、将多功能光催化屏风放置在封闭的房间内，在室温为12℃的条件下，打开光源（模拟太阳光），光照1h后测得光催化涂层表面温度达到90℃，光催化屏风出气口处温度约为50℃。移动式多功能光催化屏风利用太阳光照射下空气的自然对流，净化并加热室内空气，不消耗电能，净化能效相当于无穷大。