技术领域
[0001] 本
申请涉及气体净化领域，尤其涉及一种基于复合介孔纤维的气体净化装置。
背景技术
[0002] 传统的空气净化机内通常设有一过滤装置，所述空气净化机通过过滤装置将空气中的有害物质过滤掉。传统的过滤装置净化能
力有限，在使用一段时间后需进行更换，净化效率不高。
发明内容
[0003] 本发明旨在提供一种基于复合介孔纤维的气体净化装置，以解决上述提出问题。
[0004] 本发明的
实施例中提供了一种基于复合介孔纤维的气体净化装置，该气体净化装置包括一腔体，所述腔体的一侧设有一进
风口，所述腔体的另一侧设有一出风口；所述腔体内设有一
蒸发器、一第一加热器、一第二加热器及一风机；所述进风口的
位置处设有一第一过滤网，所述出风口的位置处设有一第二过滤网；其中，所述第一过滤网为TiO2复合纤维制备的过滤网，所述第二过滤网为空气微粒子过滤网。
[0005] 优选地，该TiO2复合纤维具体为TiO2/WO3/Ag/Fe介孔
纳米纤维，该TiO2复合纤维具有介孔结构；该TiO2复合纤维中，TiO2与Ag
质量比为9:5，TiO2与Fe质量比为9:1，TiO2与WO3质量比为9:7。
[0006] 优选地，该TiO2复合纤维中，采用WCl6为W源，形成该TiO2复合纤维中的WO3，采用AgNO3为Ag源，形成该TiO2复合纤维中的Ag，采用氯化
铁为Fe源，形成该TiO2复合纤维中的Fe。
[0007] 本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0008] 本发明的本发明气体净化装置通过所述进风口的位置处设有一用以滤除气相分子有害物质和细微颗粒有害物质的第一过滤网，所述出风口的位置处设有一用以滤除细小微粒、微尘粒子和有害微粒的第二过滤网，实现了对空气的多次过滤，净化效率高。
[0009] 本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0010] 利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0011] 图1是本发明气体净化装置的结构示意图；
[0012] 其中，10-气体净化装置，11-进风口，12-出风口，13-
蒸发器，14-腔体，15-第一加热器，16-第二加热器，19-风机，25-第二过滤网，35-第一过滤网。
具体实施方式
[0013] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附
权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0014] 本发明的实施例涉及一种基于复合介孔纤维的气体净化装置，结合图1，该气体净化装置10包括一腔体14，所述腔体14的一侧设有一进风口11，所述腔体14的另一侧设有一出风口12；所述腔体14内设有一蒸发器13、一第一加热器15、一第二加热器16及一风机19。
[0015] 所述进风口11的位置处设有一第一过滤网35，所述出风口12的位置处设有一第二过滤网25，以过滤除去进入所述腔体14内的空气中所含有的有害物质。其中，所述第一过滤网35为TiO2复合纤维制备的过滤网，所述第二过滤网25为空气微粒子过滤网。
[0016] 工作时，所述腔体外部的空气经由进风口进入所述腔体内，所述第一过滤网为TiO2复合纤维过滤网，用以初步滤除进入所述腔体内的空气中的气相分子有害物质和细微颗粒有害物质。进入所述腔体内的空气先经过蒸发器的除湿和冷却处理，以达到设定的湿度和
温度要求。经过除湿和冷却处理后的空气再经由所述第一加热器的第一次加
热处理，由此可让气体分子受到初步加热。经过初步加热后的气体经由所述第二加热器的第二次加热处理，由此可将气体加热到预设的温度。经过所述第二加热器的第二次加热处理后的气体经过风机的驱动和引导作用，经由所述出风口流出所述腔体。所述第二过滤网为空气微粒子过滤网，用以进一步滤除进入所述腔体内的空气中的细小微粒、微尘粒子和有害微粒。
[0017] 空气污染问题越来越受到人们的重视，目前，对于空气的净化，纤维过滤材料在空气过滤材料中所占比例逐渐增加，而
纳米级纤维由于其
比表面积大、过滤
吸附效率好而引起了人们的广泛关注。
现有技术中，空气过滤装置对有机物过滤效果不佳，本申请的技术方案中，所述第一过滤网35为TiO2复合纤维过滤网，该TiO2复合纤维具体为TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维，该TiO2复合纤维具有介孔结构。
[0018] TiO2对空气中有机物具有很强的降解功能，纳米TiO2具有许多独特的性质，比如催化杀菌等，纳米TiO2在一定
波长的光照下能使3000多种有机物发生降解，在空气净化领域应用广泛；然而，在现有技术中，TiO2的比表面积偏低，在液相体系中容易发生团聚，难以保持高效的光催化、催化杀菌活性；本申请的技术方案中，该TiO2复合纤维表现为介孔结构，其具有大的比表面积，其活性及吸附容量也大大增加，使得该TiO2复合纤维的光催化活性增强。
[0019] 该TiO2复合纤维中，TiO2与Ag质量比为9:5；TiO2与Fe质量比为9:1。
[0020] 为了更好的达到杀菌效果，本申请技术方案中采用AgNO3为Ag源，形成了该TiO2复合纤维中的Ag。Ag是一种贵金属材料，通常单独作为
抗菌剂使用，本申请技术方案中，将其与TiO2复合，由于贵金属Ag的存在，在复合纤维中可以提供更多的化学反应点，使得TiO2光催化反应能在较低的化学势垒下发生，同时其能够抑制复合纤维中
半导体光生
电子对的再复合，增强光催化反应，对空气净化产生积极影响。本申请中采用氯化铁为Fe源，形成了该TiO2复合纤维中的Fe。
[0021] 该TiO2复合纤维中，TiO2与WO3质量比为9:7。
[0022] 为了更好的达到净化效果，本申请中采用WCl6为W源，形成了该TiO2复合纤维中的WO3。WO3是一种过渡金属
氧化物，是一种广泛应用的功能材料；其禁带宽度约2.4～2.8eV，禁带宽度较窄，由于TiO2是一种
宽禁带半导体，其禁带宽度为3.2eV，致使其只有在波长小于387nm的紫外光下才具有
光激发活性，因此，本申请技术方案中，将WO3与TiO2结合，其能够拓宽复合纤维中TiO2的光吸收范围，从而使得其光催化效率大幅提高，进而，对本发明气体净化装置中空气过滤产生积极影响。
[0023] 上述所述的TiO2复合纤维中，WO3、Ag、Fe协同作用，使得该第一过滤网35的光催化活性大大增强，其对空气中有机物的光催化降解能力增强，同时由于介孔结构的存在，使得该TiO2复合纤维对空气中大分子有机物、小颗粒等的吸附能力增强。
[0024] 本申请的技术方案还涉及上述所述TiO2复合纤维的制备步骤：
[0025] 步骤1，称取5ml的
冰醋酸和8ml无
水乙醇于锥形瓶中作为
溶剂，然后称取聚乙烯屁咯烷
酮0.7g加入到上述混合溶液中，室温下搅拌均匀；
[0026] 步骤2，向上述混合溶液中缓慢加入4.2g
钛酸丁酯，继续搅拌，随后再称取1.4g的偶氮二
甲酸二异丙酯作为发泡剂，继续搅拌；
[0027] 步骤3，再分别加入适量的WCl6、AgNO3、氯化铁，继续搅拌2h，得到前驱体纺丝液；
[0028] 步骤4，将上述前驱体纺丝液静置后量取6ml注入塑料针管内，并置于微量注射
泵上，设置注射速度为1ml/h。金属针头作电纺丝
阳极，铁丝网作接收材料的
阴极，阳极与阴极之间的距离为20cm，在20kV高压下进行
静电纺丝，从铁丝网上收集得到固体有机前驱体纤维材料并置于60℃的恒温烘干箱内，制得有机前驱体纳米纤维；
[0029] 步骤5，将上述有机前驱体纳米纤维置于
石英舟中，在空气气氛下，升温至550℃
煅烧处理2h，然后随炉冷却，制得TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维。
[0030] 实施例1
[0031] 所述TiO2复合纤维的制备步骤：
[0032] 步骤1，称取5ml的冰醋酸和8ml无水乙醇于锥形瓶中作为溶剂，然后称取聚乙烯屁咯烷酮0.7g加入到上述混合溶液中，室温下搅拌均匀；
[0033] 步骤2，向上述混合溶液中缓慢加入4.2g钛酸丁酯，继续搅拌，随后再称取1.4g的偶氮二甲酸二异丙酯作为发泡剂，继续搅拌；
[0034] 步骤3，再分别加入适量的WCl6、AgNO3、氯化铁，继续搅拌2h，得到前驱体纺丝液；
[0035] 步骤4，将上述前驱体纺丝液静置后量取9ml注入塑料针管内，并置于微量
注射泵上，设置注射速度为1.3ml/h。金属针头作电纺丝阳极，铁丝网作接收材料的阴极，阳极与阴极之间的距离为16cm，在23kV高压下进行静电纺丝，从铁丝网上收集得到固体有机前驱体纤维材料并置于60℃的恒温烘干箱内，制得有机前驱体纳米纤维；
[0036] 步骤5，将上述有机前驱体纳米纤维置于石英舟中，在空气气氛下，升温至550℃煅烧处理2h，然后随炉冷却，制得TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维。
[0037] 实施例2
[0038] 所述TiO2复合纤维的制备步骤：
[0039] 步骤1，称取9ml的冰醋酸和8ml无水乙醇于锥形瓶中作为溶剂，然后称取聚乙烯屁咯烷酮0.7g加入到上述混合溶液中，室温下搅拌均匀；
[0040] 步骤2，向上述混合溶液中缓慢加入4.2g钛酸丁酯，继续搅拌，随后再称取1.4g的偶氮二甲酸二异丙酯作为发泡剂，继续搅拌；
[0041] 步骤3，再分别加入适量的WCl6、AgNO3、氯化铁，继续搅拌2h，得到前驱体纺丝液；
[0042] 步骤4，将上述前驱体纺丝液静置后量取6ml注入塑料针管内，并置于微量注射泵上，设置注射速度为1ml/h。金属针头作电纺丝阳极，铁丝网作接收材料的阴极，阳极与阴极之间的距离为18cm，在21kV高压下进行静电纺丝，从铁丝网上收集得到固体有机前驱体纤维材料并置于60℃的恒温烘干箱内，制得有机前驱体纳米纤维；
[0043] 步骤5，将上述有机前驱体纳米纤维置于石英舟中，在空气气氛下，升温至550℃煅烧处理2h，然后随炉冷却，制得TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维。
[0044] 实施例3
[0045] 所述TiO2复合纤维的制备步骤：
[0046] 步骤1，称取6ml的冰醋酸和8ml无水乙醇于锥形瓶中作为溶剂，然后称取聚乙烯屁咯烷酮0.7g加入到上述混合溶液中，室温下搅拌均匀；
[0047] 步骤2，向上述混合溶液中缓慢加入4.2g钛酸丁酯，继续搅拌，随后再称取1.4g的偶氮二甲酸二异丙酯作为发泡剂，继续搅拌；
[0048] 步骤3，再分别加入适量的WCl6、AgNO3、氯化铁，继续搅拌2h，得到前驱体纺丝液；
[0049] 步骤4，将上述前驱体纺丝液静置后量取6ml注入塑料针管内，并置于微量注射泵上，设置注射速度为1ml/h。金属针头作电纺丝阳极，铁丝网作接收材料的阴极，阳极与阴极之间的距离为20cm，在20kV高压下进行静电纺丝，从铁丝网上收集得到固体有机前驱体纤维材料并置于60℃的恒温烘干箱内，制得有机前驱体纳米纤维；
[0050] 步骤5，将上述有机前驱体纳米纤维置于石英舟中，在空气气氛下，升温至550℃煅烧处理2h，然后随炉冷却，制得TiO2/WO3/Ag/Fe介孔纳米纤维。
[0051] 以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
