一种净化室内苯系物的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及空气净化技术，特别涉及一种净化室内苯系物的方法。
【背景技术】
[0002]目前，装修、电子产品、家私及日用产品带来的包括甲醛、苯系物在内的室内有害空气挥发性有机物(VOC)污染已成为国内室内空气污染的主要特征，严重危害人们的健康。世界卫生组织(2011年9月)发布《室内空气质量指南》将苯和甲醛排列在室内空气污染源的第一和第三位！现在，室内空气净化采用的手段包括静电吸尘、负离子、等离子、臭氧、活性碳吸附、光催化氧化(光触媒)等技术。
[0003]其中，光催化氧化技术是指光催化剂在紫外光作用下通过一系列化学反应变化可将苯系物、甲醛或其他挥发性有机化合物分解成二氧化碳和水分子。由于光催化氧化技术不产生“二次污染”、环保，已越来越成为室内空气净化的主要技术手段。但是，该技术使用的光催化剂会随着光催化氧化反应的进行产生光催化剂活性逐渐消失的现象，即催化剂“失活”;催化剂的失活使得光催化氧化技术的应用受到极大的限制，如目前该技术使用最多的1102纳米催化剂会在催化氧化反应中失活(Applied Catalysis B Environmental,2001，32.1-9 ;Applied Catalysis B -Environmental，2001，30.389-397 ；Journal ofcatalysis，2003，219(1)，107-116)。
[0004]催化剂失活现象是所有催化反应中不可避免、又必须克服的难题，导致光催化剂失活的因素很多，对于气固相反应而言，主要是因为反应中间物沉积在催化剂表面、并占据催化剂活性中心，从而阻碍目标净化污染物的催化分解。对于一些可逆的催化剂失活，臭氧
(O3)的使用可以有效地抑制催化剂的失活，其原因是O3可以通过氧化分解沉积在催化剂表面的中间产物从而帮助光催化剂恢复活性。在对O3抑制催化剂失活的研宄中，我们发现只有高浓度的O3(通常高于5ppm)对催化剂的失活有比较明显的帮助(如图1所示)；但是，如此高浓度的03足以造成室内空气的二次污染，因此通常都需要对残留的含O3空气进行再处理。专利申请200410025208.5中使用水雾法对空气中的残留O3进行捕集处理；专利申请201010542464.7使用去除O3装置来处理残留的O 3;专利申请200810300815.6则希望通过控制O3的产生浓度以减少对O 3的后处理。无论如何，都需要通过高浓度的O 3来为此光催化剂的活性，而对于如此高浓度残留的03则必须加以处理，其结果是我们在消除一种污染的同时附随产生另一种污染，而后又不得不去消除另外一种附随的污染。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种净化室内苯系物的方法，不仅能够有效抑制光催化反应过程中光催化剂活性逐渐消失，同时避免了因使用高浓度O3带来的二次污染及需要对O 3的后处理。
[0006]本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的:
[0007]一种净化室内苯系物的方法，所述方法包括，
[0008]提供一种载有光催化剂的空气净化装置；
[0009]使所述空气净化装置内填充有由臭氧和过氧化氢组成的混合氧化剂；
[0010]使包含有苯系物的空气流过所述空气净化装置，以便苯系物在光催化剂作用下降解。
[0011]所述臭氧和过氧化氢组成的混合氧化剂中臭氧和过氧化氢的质量体积浓度配比为 1:1.2 至 1:10。
[0012]所述苯系物为甲苯，所述臭氧和过氧化氢组成的混合氧化剂中臭氧和过氧化氢的质量体积浓度配比为1:1.2至1:9。
[0013]所述苯系物为二甲苯，所述臭氧和过氧化氢组成的混合氧化剂中臭氧和过氧化氢的质量体积浓度配比为1:1.5至1:10。
[0014]所述臭氧的质量体积浓度大于零，小于等于0.05ppm。
[0015]所述臭氧的质量体积浓度大于等于0.0lppm,小于等于0.05ppm。
[0016]所述臭氧和过氧化氢组成的混合氧化剂是以气体的形态存在。
[0017]所述臭氧和过氧化氢组成的混合氧化剂由分别通过位于所述空气净化装置外的臭氧发生器产生的臭氧和和过氧化氢发生器产生的过氧化氢气体混合而成。
[0018]所述臭氧和过氧化氢组成的混合氧化剂由分别通过位于所述空气净化装置内的臭氧发生器产生的臭氧和和过氧化氢发生器产生的过氧化氢气体混合而成。
[0019]所述臭氧和过氧化氢组成的混合氧化剂中由位于所述空气净化装置内/外的臭氧发生器产生的臭氧气体，和对应位于所述空气净化装置外/内的过氧化氢发生器产生的过氧化氢气体混合而成。
[0020]所述光催化剂为T12纳米催化剂。
[0021]由于光催化反应过程中的光催化剂失活是因为催化反应物在系列降解过程中产生的中间产物沉积在催化剂表面、并占据催化剂催化活性中心而导致的。显然，快速、有效的恢复催化剂活性的方法取决于如何快速、高效清除这些中间产物。不同的催化反应物会产生不同的反应中间产物，每个中间产物的氧化反应都会有不同的反应势皇，单一的氧化剂(如O3)在氧化分解这些中间产物时会表现出不同的氧化反应效率，而本发明由于采用了由臭氧和过氧化氢(03+h202)组成的混合氧化剂，能更有效地解决各种不同单一的氧化剂在氧化分解这些中间产物表现出的不同的氧化反应效率，能够快速、高效地清除反应中间产物，进而达到快速恢复催化剂活性；进而得到更高、更快、更持续的清除室内空气中有害挥发性有机物的净化效果。
[0022]另外，由于可以采用低浓度的03构成混合氧化剂，大幅减少了因高浓度O3的引入带来的二次污染的风险。还有，由于不再需要使用去除O3装空气净化装置，降低了生产成本和使用维护成本。
【附图说明】
[0023]图1为现有技术中不同臭氧浓度下甲醛净化效率曲线对比图；
[0024]图2为在利用本发明实施例一技术方案与现有技术净化甲苯时甲苯净化效率曲线对比图；
[0025]图3为在利用本发明实施例二技术方案净化甲苯时甲苯净化效率曲线对比图；
[0026]图4为在利用本发明实施例三技术方案与现有技术净化二甲苯时二甲苯净化效率曲线对比图；
[0027]图5在利用本发明实施例四技术方案净化二甲苯时二甲苯净化效率曲线对比图；
[0028]图6为本发明实施例一中涉及的一种空气净化装置的截面示意图；
[0029]图7为本发明实施例二中涉及的一种空气净化装置的截面示意图；
[0030]图8为本发明实施例三中涉及的一种空气净化装置的截面示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合本发明实施例及附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]实施例一
[0033]如图6所示，一种空气净化装置，用于室内苯系物净化，包括:上下两端均密封的空心圆柱体1，所述空心圆柱体I的内壁上附有网状催化剂载体2，载体2上涂有二氧化钛(T12)纳米催化剂，所述空心圆柱体I内还设有紫外灯3 ;所述空心圆柱体I下端的侧面设有进气口 4，圆柱体上端对应进气口 4的另一侧面设有出气口 5 ;在所述空心圆柱体I内的下部设置有臭氧发生器6和过氧化氢气体发生器7 ;在进气口 4处设置有鼓风机。在使用时，所述臭氧发生器6和所述过氧化氢气体发生器7产生的臭氧和过氧化氢气体，使所述空心圆柱体I形成的封闭空间内填充有由臭氧和过氧化氢组成的混合氧化剂。
[0034]所述空心圆柱体I所用的材料，既可以是塑料，也可以是金属等，范围很广，这些都不影响其使用，而所述载体2则需选用不与催化剂进行反应的材料，比如纤维、金属、丝状物等。所述空心圆柱体也可以是其他形状，优选较为规则的长方体、立方体、棱柱体等，以便催化剂涂层的网状载体与紫外灯的距离基本一致。光催化剂也可以为能够催化苯系物发生光催化氧化的其他单一或复合催化剂，如金属氧化物和硫化物ZnO、CdS、WO3等。
[0035]在本实施例中，所述空气净化装置用于净化甲苯。当所述空气净化装置启动后，所述臭氧发