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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
一種新型便攜式室內(nèi)空氣凈化儀
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)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(xì)介紹：
本項(xiàng)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。可用于一般家庭和商店使用，保護(hù)用戶(hù)身體健康。

作品圖片

  • 一種新型便攜式室內(nèi)空氣凈化儀
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  • 一種新型便攜式室內(nèi)空氣凈化儀

作品專(zhuān)業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

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(hù)用戶(hù)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(dá)到工作溫度，發(fā)揮催化氧化作用，同時(shí)對(duì)催化劑進(jìn)行性能測(cè)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(diǎn)： 本項(xiàng)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(duì)于吸附法以及化學(xué)反應(yīng)法，不會(huì)造成二次污染，具有高效、耗能低、成本低以及可重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)。 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(biāo)： 1.降解達(dá)到的最低濃度(0.05 ppm) 2.工作溫度：25 oC – 140 oC

科學(xué)性、先進(jìn)性

室內(nèi)的甲醛污染問(wèn)題已經(jīng)引起了社會(huì)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(xué)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(fù)合木材以及家具的生產(chǎn)。由此帶來(lái)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(zhǎng)一段時(shí)間?，F(xiàn)有的甲醛凈化方法有生物法、吸附法、化學(xué)反應(yīng)法、光催化氧化法和熱催化氧化法等。 本項(xiàng)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(wú)害的物質(zhì)（CO2和H2O），催化效率高、使用壽命長(zhǎng)，不存在二次污染的問(wèn)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(jiǎn)潔，十分適合家庭使用。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無(wú)

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室研究階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

專(zhuān)利轉(zhuǎn)讓?zhuān)夹g(shù)合作，技術(shù)支持

作品可展示的形式

模型、現(xiàn)場(chǎng)演示、樣品

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

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(kāi)開(kāi)關(guān)即可工作。 本作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)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(méi)有二次污染。設(shè)備簡(jiǎn)單、小巧，成本低廉，使用壽命長(zhǎng)。 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(jì)效益：人們對(duì)生活質(zhì)量的追求越來(lái)越高，對(duì)自身居住的環(huán)境要求更加嚴(yán)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(duì)室內(nèi)空間的侵占；低廉的設(shè)備價(jià)格更能降低人們的生活成本。因此，本作品對(duì)人們的吸引力是非常大的。

同類(lèi)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(lái)吸附甲醛，達(dá)到凈化空氣的目的，但是因?yàn)槲讲牧系奈侥芰Χ际怯邢薜模孕枰ㄆ诟鼡Q吸附劑或者再生，而且存在二次污染的危險(xiǎn)，在一定的條件下，吸附的甲醛有可能會(huì)釋放出來(lái)，重新造成污染。目前還有另一類(lèi)甲醛吸收劑問(wèn)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(xué)鍵，能夠與空氣中的甲醛反應(yīng)，從而達(dá)到凈化的目的，市面上銷(xiāo)售的“甲醛凈”等產(chǎn)品就是根據(jù)這種原理，這一類(lèi)方法的缺點(diǎn)同樣是凈化容量有限，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，凈化效果會(huì)越來(lái)越差，直至完全失效，而室內(nèi)甲醛的釋放是一個(gè)時(shí)間非常長(zhǎng)的過(guò)程，某些使用膠合板制造的家具釋放甲醛的時(shí)間甚至?xí)惺畮啄?，所以這種活性炭吸附或者是高分子吸附是一種長(zhǎng)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(wú)害的物質(zhì)（CO2、H2O）。對(duì)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(shí)現(xiàn)甲醛的完全氧化；Alvarez-Galván等人將Mn和Pd先后負(fù)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(guò)渡金屬諸如MnO2，Co3O4和CeO2以及它們的復(fù)合氧化物對(duì)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(yīng)通常對(duì)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(fù)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(dāng)在MnOx-CeO2表面負(fù)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(huì)有對(duì)人體有害的副產(chǎn)物產(chǎn)生，所以催化氧化法是一類(lèi)非常有實(shí)際應(yīng)用前景的甲醛處理方式。
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