专利名称：光激励催化剂体空气净化装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及空气净化装置，特别是一种光激励催化剂体空气净化装置。
目前，用于室内及其交通工具上的空气净化装置，有使用吸附剂或以催化剂加热氧化分解的办法。而吸附剂在使用一段时间后会达到饱和而失去净化的作用；用催化剂加热的方法进行氧化分解有害气体，虽然可以彻底净化空气，但在使用中产生的热量会导致环境温度升高，容易引发一些不必要的事故发生，使使用范围受到限制。
本发明的目的是提供一种结构简单，实施容易，使用安全可靠，长久耐用的空气净化装置。
本发明的目的是通过如下方案实现的净化装置由紫外线射体和在该发射体表面形成的由吸附材料和活性组份构成的催化剂复合层组成。其中所说的紫外线发射体基材由石英玻璃、高硼玻璃构成。
上述的吸附材料由氧化铝、二氧化硅、沸石、活性碳组成。活性组份为过渡金属、过渡金属氧化物、稀土氧化物。其中过渡金属为铂、钯、铑；过渡金属氧化物为氧化锌、三氧化二铁、二氧化钦、五氧化二钒、三氧化铬、氧化镍、氧化钴；稀土氧化物为铈、钢、镨、铕的氧化物。
上述装置的制造方法是将80个沸石，13g氧化铝制成溶胶；70ml 40％的二氧化硅溶胶，可分解稀土盐30g，可分解锌盐5g，水600ml制成浆料，直接用喷涂法喷涂于φ12毫米的电熔石英管上，加热干燥后将含pt及pd总量为1％的盐溶液浸渍后，在450℃高温下干燥2小时，在干燥环境有还原性气体的气氛下进行，再将该带催化剂体的石英管安装灯丝电极，经抽真空加水银蒸气封口制成成品。
上述制造方法还可通过如下方案实现将80g含钛和钒及稀土的沸石，13g氧化铝与70ml 40％的二氧化硅溶胶制成的混合溶胶，再与沸石混合，以适用水溶解2g氧铂酸并加入混合料中混合均匀制成半干湿状，用模压形成成型的φ12毫米的石英管的外壁上，干燥并在还原性气体的气氛下烧结2小时，再按上述方法装配成成品。
本发明可对空气中存在的有机气体，如甲胺、三甲胺、硫醇、硫醚、烃及其衍生物或其它臭味气体成份实施有效地净化作用，并通过催化剂体中的氧化铝、二氧化硅、沸石、活性碳等大比表面物质吸附。同时在紫外线体发射紫外线时，高能量的紫外线直接激励在催化剂上，大量的紫外线被催化剂吸收，使被激励的活性组份将有害气体和臭气成份氧化分解。如此反复循环工作达到空气净化的目的。由于紫外线属冷光源，不会发热，所以可广泛用于室内、空调、运输工具内及电冰箱等场所进行空气净化。
下面结合附图对本发明加以说明，
图1为本发明的结构示意图。
如图1所示该装置由灯丝1、紫外线发射体2、催化剂体复合层3构成。其中紫外线发射体表面的基材可用石英玻璃、高硼玻璃，而石英玻璃中首先选电熔石英玻璃，电熔石英玻璃中亦可含钛元素，也可选用经过脱羟基的连熔石英玻璃，这些玻璃都能保证有良好的紫外线发射率。
本发明采用的氧化铝、二氧化硅、沸石、活性碳都是比表较大的物质，具有丰富的孔道结构，具有良好的吸附能力，而且氧化铝中的γ-氧化铝和具有较强酸性中心的沸石对硫醇、硫醚类化合物有良好的吸附作用。
本发明采用的活性组份为过渡金属铂、钯、铑；过渡金属氧化物氧化锌、三氧化二铁、二氧化铁、五氧化二钒、三氧化铬、氧化镍、氧化钴；稀土氧化物为铈、镧、镨、铕的氧化物。这些物质在紫外线的激励下具有强催化活性。
本发明的无机粘合剂，可用二氧化硅溶胶或氧化铝溶胶或其混合物组成，其混合物的粘合性较强。
实施例1本发明的制造方法是将80g沸石、13g氧化铝制成溶胶、70ml 40％的二氧化硅溶胶，可分解稀土盐30g，可分解锌盐5g，水600ml一起制成浆料，直接喷涂于φ12毫米的电熔石英管上，加热干燥后将合pt及pd总量为1％的盐溶液浸渍后，在450℃高温下干燥2小时，在干燥环境有还原性气体的气氛下进行，再将该带催化剂体的石英管安装灯丝电极，并抽真空加水银蒸气封口制成图1示成品。
实施例2将80g含铁和钒及稀土的沸石，13g氧化铝与70ml 40％的二氧化硅溶胶制成的混合溶胶，再与沸石混合，以适用水溶解2g氯铂酸并加入混合料中混合均匀制成半干湿状，用模压成型的φ12毫米的石英管的外壁上，干燥并在还原性气体的气氛下烧结2小时，再按实施例1中的装配方法安装即可。
本发明的基本工作原理是当灯丝电极未通电时，其灯管上的催化剂复合层的吸附组份吸附空气中的有害臭气成份。当灯丝电极通电后产生的紫外线通过基材直接发射到催化剂层上，催化剂受紫外线激励对吸附的有害气体和臭气成份催化分解，从而达到了净化空气的目的。
制造本发明时，考虑到催化剂体如果采用某些贵金属的实际有效利用，在制造催化剂体与紫外线基材结合时，可先将不带贵金属的结构体成型，再将含有贵金属易分解盐的溶液浸渍或以贵金属易分解盐的无机物浆料附截其上，再在还原性气体氛下干燥烧结而成。这样可以避免在成型过程中，造成大量贵金属损失而无法回收的问题。但使用活性碳作吸附物的催化剂体不适用本法。
本发明的催化剂体与紫外线发射体的基材结合，可采用喷涂、印刷、模压、滚涂等工艺完成。
权利要求
1.一种光激励催化剂体空气净化装置及其制造方法，其特征在于所说的净化装置由紫外线发射体(1)和在该发射体表面上形成的由吸附材料和活性组份构成的催化剂复合层(3)组成。
2.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于所说的紫外线发射体(2)基材由石英玻璃、高硼玻璃构成。
3.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于所说的吸附材料由氧化铝、二氧化硅、沸石、活性碳组成。
4.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于所说的活性组份为过渡金属、过渡金属氧化物、稀土氧化物。
5.根据权利要求1或4所述的净化装置，其特征在于所说的的过渡金属为金属铂、钯、铑；过渡金属氧化物为氧化锌、三氧化二铁、二氧化钛、五氧化二钒、三氧化铬、氧化镍、氧化钴；稀土氧化物为铈、铜、镨、铕的氧化物。
6.根据权利要求3所述的净化装置，其特征在于由氧化铝或二氧化硅或其混合物制成无机粘合剂。
7.一种如权利要求1所述的制造方法，其特征在于将80g沸石、13g氧化铝制成溶胶、70ml 40％的二氧化铝溶胶，可分解稀土盐30g，可分解锌盐5g，水600ml一起制成浆料，直接喷涂于12毫米的电熔石英管上，加热干燥后将含pt及pd总量为1％的盐溶液浸渍后，在450℃高温下干燥2小时，在干燥环境有还原性气体的气氛下进行，再将该带催化剂体的石英管安装灯丝电极，并抽真空加水银蒸气封口制成产品。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于将80g含钦和钒及稀土的沸石，13g氧化铝与70mt 40％的二氧化硅溶胶制成的混合溶胶，再与沸石混合，以适量水溶解2g氯铂酸并加入混合料中混合均匀制成半干湿状，用模压成型的12毫米的石英管的外壁上，干燥并在还原性气体的气氛下烧结2小时，再按上述方法装配方法安装即可。
9.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于催化剂体与紫外线发射体的基材结合，可用喷涂、印刷、模压、滚涂工艺完成。
全文摘要
本发明涉及一种光激励催化剂体空气净化装置及其制造方法。其特征是:净化装置由紫外线发射体和在该发射体表面上形成的由吸附材料和活性组分构成的催化剂复合层组成。本发明能对空气中的有机气体如甲胺、三甲胺、硫醇、硫醚等臭味气体,通过紫外线直接激励在催化剂层上,使被激励的活性组分将有害气体和臭气成分氧化分解,如此反复循环工作而达到净化空气的目的。可广泛用于室内、空调、运输工具、电冰箱等场所进行空气净化。
文档编号B01D53/88GK1209353SQ98113239
公开日1999年3月3日 申请日期1998年6月8日 优先权日1998年6月8日
发明者高伟鸣 申请人:高伟鸣