基本信息
- 項目名稱：
- 一種新型便攜式室內(nèi)空氣凈化儀
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 研制能夠有效催化室內(nèi)甲醛分解的催化劑，并制作成小型設(shè)備供家居使用
- 詳細介紹：
- 本項目希望研制出能夠分解催化室內(nèi)甲醛的催化劑，并與加熱器組裝成小型設(shè)備或者制成小型配件直接用于空調(diào)或者電暖器，去除室內(nèi)甲醛?？捎糜谝话慵彝ズ蜕痰晔褂茫Ｗo用戶身體健康。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 發(fā)明目的：研制出能夠分解催化室內(nèi)甲醛的催化劑，并組裝成小型設(shè)備，可用于一般家庭和商店使用，保護用戶身體健康。 基本思路：合成用于催化氧化技術(shù)的分解甲醛的催化劑，探索催化劑最高效的工作條件 。將催化劑壓制成片，利用加熱器使催化劑達到工作溫度，發(fā)揮催化氧化作用，同時對催化劑進行性能測定，包括分解甲醛的速度，甲醛的凈化效率等。最后將催化劑和加熱器整合，組裝成適合家用的便捷式空氣凈化器。 創(chuàng)新點： 本項目利用催化劑徹底催化氧化甲醛，轉(zhuǎn)變成二氧化碳和水排出，相對于吸附法以及化學反應法，不會造成二次污染，具有高效、耗能低、成本低以及可重復使用的優(yōu)點。 技術(shù)關(guān)鍵：1.研制出能夠高效分解甲醛的催化劑。 2.催化劑與加熱器整合組裝成便捷式設(shè)備。 主要技術(shù)指標： 1.降解達到的最低濃度(0.05 ppm) 2.工作溫度：25 oC – 140 oC
科學性、先進性
- 室內(nèi)的甲醛污染問題已經(jīng)引起了社會各界極大的關(guān)注。甲醛作為一種高活性的醛，是重要的化學原料，也是許多工業(yè)產(chǎn)品的組成部分。在室內(nèi)環(huán)境方面，甲醛作為熱固黏合劑的組成部分有著巨大的作用，被廣泛地用于復合木材以及家具的生產(chǎn)。由此帶來的副作用是新裝修的房屋空氣中，存在高濃度的甲醛氣體，并將持續(xù)很長一段時間?，F(xiàn)有的甲醛凈化方法有生物法、吸附法、化學反應法、光催化氧化法和熱催化氧化法等。 本項目使用熱催化氧化技術(shù)，在催化劑存在的情況下以空氣中的氧為氧化劑將甲醛轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)（CO2和H2O），催化效率高、使用壽命長，不存在二次污染的問題。雖然催化劑成分中含有貴金屬，但由于其含量很少（1-5‰左右），因此該催化劑的制造成本低。催化劑與加熱器整合后，即可使用，設(shè)備小巧輕盈，操作方便簡潔，十分適合家庭使用。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實驗室研究階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓，技術(shù)合作，技術(shù)支持
作品可展示的形式
- 模型、現(xiàn)場演示、樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 將壓制成型的催化劑薄片裝入加熱器固定，放置在室內(nèi)合適位置，接上加熱器電源，打開開關(guān)即可工作。 本作品的技術(shù)特點和優(yōu)勢在于：利用熱催化氧化降解甲醛的方法，徹底氧化除去室內(nèi)的甲醛，沒有二次污染。設(shè)備簡單、小巧，成本低廉，使用壽命長。 本作品的適用范圍：適用于一般家庭內(nèi)甲醛的去除，尤其是剛裝修完不久的房屋；某些室內(nèi)甲醛濃度較高的商鋪，如油漆店，家具店等。 推廣前景以及經(jīng)濟效益：人們對生活質(zhì)量的追求越來越高，對自身居住的環(huán)境要求更加嚴格。本作品能夠有效除去室內(nèi)的甲醛，保障人們的健康；小巧的設(shè)備能夠減少對室內(nèi)空間的侵占；低廉的設(shè)備價格更能降低人們的生活成本。因此，本作品對人們的吸引力是非常大的。
同類課題研究水平概述
- 傳統(tǒng)用于室內(nèi)甲醛凈化的方法有吸附法、低溫等離子體技術(shù)、光催化氧化法和熱催化氧化法等。吸附法基本原理是利用活性炭或者分子篩等材料來吸附甲醛，達到凈化空氣的目的，但是因為吸附材料的吸附能力都是有限的，所以需要定期更換吸附劑或者再生，而且存在二次污染的危險，在一定的條件下，吸附的甲醛有可能會釋放出來，重新造成污染。目前還有另一類甲醛吸收劑問世，原理是利用合成高分子或者植物提取的高分子噴涂在物體表面，這些高分子具有一些活潑的化學鍵，能夠與空氣中的甲醛反應，從而達到凈化的目的，市面上銷售的“甲醛凈”等產(chǎn)品就是根據(jù)這種原理，這一類方法的缺點同樣是凈化容量有限，隨著時間的延長，凈化效果會越來越差，直至完全失效，而室內(nèi)甲醛的釋放是一個時間非常長的過程，某些使用膠合板制造的家具釋放甲醛的時間甚至會有十幾年，所以這種活性炭吸附或者是高分子吸附是一種長期成本非常高的方法。 熱催化氧化技術(shù),其原理是在催化劑存在的情況下以空氣中的氧為氧化劑將污染物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)（CO2、H2O）。對于污染物的去除，不同催化劑的性能通常表現(xiàn)出較大的差別，因此篩選合適的催化劑組分和優(yōu)化催化劑的合成方法是催化氧化技術(shù)的關(guān)鍵所在。如Ru/CeO2催化劑可以在473 K實現(xiàn)甲醛的完全氧化；Alvarez-Galván等人將Mn和Pd先后負載于Al2O3上制成Pd-Mn/Al2O3催化劑，在363 K可以將0.53%的甲醛完全氧化為H2O和CO2。過渡金屬諸如MnO2，Co3O4和CeO2以及它們的復合氧化物對甲醛的完全氧化也具有較高的活性,這些金屬氧化物之間的協(xié)同效應通常對氧化能力的提高是非常有利的。Tang等人研究了MnOx-CeO2及Ag/MnOx-CeO2復合金屬催化劑用于催化分解甲醛，發(fā)現(xiàn)在100oC就可以將500ppm的甲醛完全分解，當在MnOx-CeO2表面負載合適量的Pt之后，在室溫能夠有很好的分解甲醛的能力。 綜合比較以上方法，催化氧化的方法是一種低能耗甚至是零能耗的甲醛處理方法，在室溫的情況下就有很好的清除甲醛的能力，能夠利用空氣中的氧將甲醛徹底氧化為CO2和H2O,而且不會有對人體有害的副產(chǎn)物產(chǎn)生，所以催化氧化法是一類非常有實際應用前景的甲醛處理方式。
