一种空气净化装置、空气净化滤芯及其制备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111871172A(43)申请公布日2020.11.03(21)申请号202010725471.4(22)申请日2020.07.24(71)申请人中国科学院理化技术研究所地址100190北京市海淀区中关村东路29号(72)发明人张维汤艳张晋春曲巍(74)专利代理机构北京正理专利代理有限公司11257代理人赵晓丹(51)Int.Cl.B01D53/74(2006.01)B01D53/86(2006.01)B01D46/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种空气净化装置、空气净化滤芯及其制备(57)摘要本发明公开了一种空气净化装置、空气净化滤芯及其制备。本发明采用吸附催化和微波协同作用于空气净化，使得空气通过滤芯时，在微波的作用下不仅能够高效去除空气中的细菌病毒，还能够利用微波增强催化剂的作用高效去除空气中气态污染物(如甲醛、挥发性有机物(VOCs)、臭氧等)，还能够利用微波使得发热体材料升温自活化滤芯中的多孔陶瓷材料，使得颗粒物等杂质因热解碳化而解决因附着导致通风不畅等问题，避免臭氧、紫外、等离子体等处理方法带来的空气中残留活性物质，且自活化后无需替换过滤装置。CN111871172ACN111871172A权利要求书1/2页1.一种空气净化装置，其特征在于，所述空气净化装置包括：空气净化滤芯、微波腔体和微波源；所述空气净化滤芯位于微波腔体内；所述微波源位于微波腔体外作用于微波腔体；所述微波腔体包括有进气口和出气口；所述空气净化滤芯包括有不吸收微波能量的本体和吸收微波能量的辅体。2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述不吸收微波能量的本体为多孔陶瓷；所述吸收微波能量的辅体为微波发热体；优选的，所述空气净化滤芯还包括有催化剂。3.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述空气净化装置还包括温度传感器闭环控制单元，用于监测显示空气净化滤芯的温度；优选的，所述温度传感器闭环控制单元包括电源、温度传感器和温度显示器。4.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述微波源包括电源、磁控管和波导管，其中电源连接磁控管，所述磁控管连接波导管，微波源的数量为1～10个。5.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述微波源的功率为：0.5KW～200KW，频率为：300MHz～300GHz。6.根据权利要求2-5任一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述多孔陶瓷的孔径100nm～20mm。7.一种空气净化滤芯，其特征在于，所述空气净化滤芯包括有不吸收微波能量的本体和吸收微波能量的辅体；所述不吸收微波能量的本体为多孔陶瓷；所述吸收微波能量的辅体为微波发热体；优选的，所述空气净化滤芯的原料包括：陶瓷骨料、粘合剂、微波发热体材料和催化剂；所述陶瓷骨料包括陶瓷原料、其他添加物和造孔剂；按照原料总质量100％计，各原料占比为：陶瓷原料5％-45％、其他添加物1％-25％、造孔剂1％-15％、粘合剂20％-50％、微波发热体材料1％-20％、催化剂1％-20％。8.根据权利要求7所述的空气净化滤芯，其特征在于，所述陶瓷原料包括硅藻土陶瓷、高岭石陶瓷、海泡石陶瓷、沸石陶瓷、蒙脱石陶瓷、凹凸棒石陶瓷、电气石陶瓷、硅灰石陶瓷、蛭石陶瓷和符石陶瓷中的一种或两种以上的组合；优选的，所述造孔剂包括氯化盐类、木炭、石墨、淀粉中的一种或两种以上的组合；优选的，所述氯化盐类包括NaCl、KCl、CaCl2中的一种或两种以上的组合；优选的，所述其他添加物包括氧化物、氮化物或碳化物中的一种或两种以上的组合；所述氧化物包括三氧化二铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二铁、四氧化三铁、二氧化硅和二氧化；氮化物包括氮化硅；碳化物包括碳化硼和碳化硅；优选的，所述粘合剂包括10％-50％丙烯酸树脂、10％-60％聚乙烯醇、10％-50％聚乙烯醇缩丁醛、10％-60％聚丙烯、10％-80％邻苯二甲酸二丁酯、10％-40％酚醛树脂、10％-70％石蜡、20％-40％硬脂酸中的两种以上的组合；优选的，所述微波发热体材料包括铁氧体及金属或非金属掺杂铁氧体，无机非金属极性材料中的一种或两种以上的组合；优选的，所述催化剂包括过渡金属氧化物；更优选的，所述催化剂包括三氧化二铁、四氧化三铁、二氧化钛、氧化铜、三氧化二钴、2CN111871172A权利要求书2/2页氧化钴、二氧化锰、三氧化二钒及氧化物的金属掺杂体或非金属掺杂体或共掺杂体中的一种或两种以上的组合；所述氧化物的金属掺杂体或非金属掺杂体或共掺杂体中的金属包括Ag、Fe、Al、Zn、Cu、Cd、Zr或Ni中的一种或两种以上的组合，非金属包括N、C、F或S中的一种或两种以上的组合。9.根据权利要求8所述的空气净