光催化气体净化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种光催化气体净化方法及系统，其中，光催化气体净化方法包括：设置光催化模组和电场模组，光催化模组中的光催化材料处于电场模组的电场之中，光催化模块中光源的光束能够投射至光催化材料上；调节电场的方向和场强大小以调节光催化材料对气体分子的氧化还原能力、吸附能力和脱附能力、对不同种类的气体分子选择性吸附的能力以及抗菌能力。以上方法很好的克服了单纯使用光催化材料进行空气净化时其吸附净化效率有限、吸附作用无目标性的缺陷，能够更好地广泛应用于需要空气净化的各种场所。本发明专利技术的光催化气体净化系统能够以简单结构方便快捷地执行以上光催化气体净化方法。

Photocatalytic gas purification method and system

【技术实现步骤摘要】
光催化气体净化方法及系统
本专利技术属于空气净化
，特别地，涉及一种光催化气体净化方法及系统。
技术介绍
近年来，人们在工业废气处理、汽车尾气处理、室内空气净化等空气质量方面的环保意识日益增强，其中，基于光催化剂技术净化被污染气体的方式以其低耗环保、稳定有效、适用范围广等特点受到人们的关注和广泛应用，但是，单纯的光催化技术，光催化剂对气体的吸附能力较差，同时对特定种类的有毒有害气体没有选择性吸附的能力，使得单纯基于光催化剂技术净化被污染气体的效率十分有限且吸附作用无目标性。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种光催化气体净化方法，能够使光催化材料对受污染气体中的气体分子的吸附效果显著提升、对特定种类的气体分子表现出选择吸附的能力，并且受污染气体中的细菌得到杀灭，对空气净化的氧化还原效率提高。本专利技术还提供了一种光催化气体净化系统，能够以简单结构方便快捷地执行以上光催化气体净化方法。本专利技术的光催化气体净化方法，包括：设置包括光催化材料和光源的光催化模组，所述光源发出的光束能够照射至所述光催化材料上，所述光催化材料处于气体流动的空间内；设置电场模组，并使所述光催化材料位于所述电场模组的电场之中；调节所述电场的方向和场强大小，以用于调节所述光催化材料对气体分子的氧化还原能力、调节所述光催化材料对气体分子的吸附能力和脱附能力、调节所述光催化材料对不同种类的气体分子选择性吸附的能力以及调节所述光催化材料的抗菌能力。可选地，增大所述电场的场强大小，所述光催化材料对气体分子的氧化还原能力增强、对气体分子的吸附能力增强、抗菌能力增强。可选地，调节所述电场的场强大小至大于或者等于预设值，使光催化材料的吸附能力达到能够对特定种类的气体分子进行吸附，或者调节所述电场的场强大小至小于预设值，使光催化材料的吸附能力不足以对特定种类的气体分子进行吸附，以实现光催化材料对气体分子的选择性吸附。可选地，减小所述电场的场强大小和/或改变电场的方向，以使吸附在所述光催化材料表面的催化产物与光催化材料之间的吸附力减小至能够使催化产物从所述光催化材料的表面脱附。可选地，改变所述电场模组所包括的正极和负极的位置，以改变电场方向；和/或者，改变所述正极和所述负极的正对面积，和/或改变所述正极和所述负极之间的垂直距离，和/或改变所述电场的外加电压的大小，以改变所述电场的场强大小。可选地，调节所述电场的外加电压的大小至50-220V和/或放电间隔为1-3s，或者，调节所述电场的外加电压为正弦型电压或余弦型电压。可选地，设置流速控制组件，以用于对气体流动的空间内气体的流速进行调控；和/或者，设置光源调节组件，以用于对所述光源的开、关和/或所述光源的亮度进行调控。一种光催化气体净化系统，包括：光催化模组，所述光催化模组包括光催化材料和其光束能够投射至光催化材料上的光源；所述光催化材料处于气体流动的空间；电场模组，所述电场模组包括正极、负极以及分别与所述正极、所述负极电性连接的电源；所述电源为所述正极、所述负极提供外加电压以在所述正极、所述负极之间形成电场，所述光催化材料位于所述电场中；调节模组，调节所述电场的方向和场强大小，以用于调节所述光催化材料对气体分子的氧化还原能力、调节所述光催化材料对气体分子的吸附能力和脱附能力、调节所述光催化材料对不同种类的气体分子选择性吸附的能力以及调节所述光催化材料的抗菌能力。可选地，还包括多孔材料载体，所述光催化材料附着在所述多孔材料载体上，由所述多孔材料载体对所述光催化材料进行支撑。可选地，所述多孔材料载体包括泡沫陶瓷、泡沫金属、导电纤维以及凝胶中的至少一种。可选地，所述正极为导电多孔材料载体，所述光催化材料附着在所述正极上，由所述正极对所述光催化材料进行支撑；或者，所述负极为导电多孔材料载体，所述光催化材料附着在所述负极上，由所述负极对所述光催化材料进行支撑。可选地，所述导电多孔材料载体包括泡沫金属以及导电纤维中的至少一种。可选地，所述光催化材料包括对紫外光范围响应的一类光催化材料，和/或对可见光范围响应的二类光催化材料，和/或对全光谱响应的三类光催化材料。可选地，所述一类光催化材料包括氮化硼、铋系氧化物、氮掺杂的氮化硼、以及氮掺杂的碳酸氧铋中的至少一种；所述二类光催化材料包括氮化碳、三氧化二铁以及金属硫化物中的至少一种；所述三类光催化材料包括所述一类光催化材料或所述二类光催化材料经过金属掺杂、非金属掺杂、复合改性中至少一种手段处理的材料。可选地，所述正极和所述负极均为平板电极，在一个方向上间隔设置；或者，所述正极和所述负极均为弧形电极，在一个方向上间隔设置；或者，所述正极呈圆筒形，所述负极呈平板形，所述负极在圆筒形的所述正极的腔体中沿圆筒形的所述正极的轴向设置，所述负极至少有一块；或者，所述负极呈圆筒形，所述正极呈平板形，所述正极在圆筒形的所述负极的腔体中沿圆筒形的所述负极的轴向设置，所述正极至少有一块。本专利技术的有益效果是：本专利技术的光催化气体净化方法，包括：光催化模组，光催化模组包括有光催化材料和光源，光源发出的光束能够投射至光催化材料，光催化材料位于气体流动的空间内；设置有电场模组，光催化材料处于电场模组的电场之中；调节所述电场的方向和场强大小，以用于调节光催化材料对气体分子的氧化还原能力、调节光催化材料对气体分子的吸附能力和脱附能力、调节光催化材料对不同种类的气体分子选择性吸附的能力以及调节光催化材料的抗菌能力。以上方法能够使光催化材料对受污染气体中的气体分子的吸附效果显著提升、对特定种类的气体分子表现出选择吸附的能力，并且受污染气体中的细菌得到杀灭，对空气净化的氧化还原效率提高，很好的克服了单纯使用光催化材料进行空气净化时其吸附净化效率有限、吸附作用无目标性的缺陷，能够更好地广泛应用于需要空气净化的各种场所。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本专利技术中范德华力与分子间距离的关系图；图2是CO2分子在电场作用前的结构示意图；图3是CO2分子在电场作用下的结构示意图；图4是本专利技术的光催化气体净化系统中部分结构的一个实施例的结构示意图；图5是本专利技术的光催化气体净化系统中部分结构的另一个实施例的结构示意图；图6是本专利技术的光催化气体净化系统中部分结构的第三个实施例的剖视图；图7是本专利技术的光催化气体净化系统中部分结构的第四个实施例的剖视图；图8是本专利技术的光催化气体净化系统中部分结构的第五个实施例的剖视图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光催化气体净化方法，其特征在于，包括：/n设置包括光催化材料和光源的光催化模组，所述光源发出的光束能够投射至所述光催化材料上，所述光催化材料处于气体流动的空间内；/n设置电场模组，并使所述光催化材料位于所述电场模组形成的电场之中；/n调节所述电场的方向和场强大小，以用于调节所述光催化材料对气体分子的氧化还原能力、调节所述光催化材料对气体分子的吸附能力和脱附能力、调节所述光催化材料对不同种类的气体分子选择性吸附的能力以及调节所述光催化材料的抗菌能力。/n

【技术特征摘要】
1.一种光催化气体净化方法，其特征在于，包括：
设置包括光催化材料和光源的光催化模组，所述光源发出的光束能够投射至所述光催化材料上，所述光催化材料处于气体流动的空间内；
设置电场模组，并使所述光催化材料位于所述电场模组形成的电场之中；
调节所述电场的方向和场强大小，以用于调节所述光催化材料对气体分子的氧化还原能力、调节所述光催化材料对气体分子的吸附能力和脱附能力、调节所述光催化材料对不同种类的气体分子选择性吸附的能力以及调节所述光催化材料的抗菌能力。


2.根据权利要求1所述的光催化气体净化方法，其特征在于：增大所述电场的场强大小，所述光催化材料对气体分子的氧化还原能力增强、对气体分子的吸附能力增强、抗菌能力增强。


3.根据权利要求1所述的光催化气体净化方法，其特征在于：调节所述电场的场强大小至大于或等于预设值，使光催化材料的吸附能力达到能够对特定种类的气体分子进行吸附，或者调节所述电场的场强大小至小于预设值，使光催化材料的吸附能力不足以对特定种类的气体分子进行吸附，以实现光催化材料对气体分子的选择性吸附。


4.根据权利要求1所述的光催化气体净化方法，其特征在于：减小所述电场的场强大小和/或改变电场的方向，以使吸附在所述光催化材料表面的催化产物与光催化材料之间的吸附力减小至能够使催化产物从所述光催化材料的表面脱附。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的光催化气体净化方法，其特征在于：改变所述电场模组所包括的正极和负极的位置，以改变电场方向；和/或者，
改变所述正极和所述负极的正对面积，和/或改变所述正极和所述负极之间的垂直距离，和/或改变所述电场的外加电压的大小，以改变所述电场的场强大小。


6.根据权利要求1所述的光催化气体净化方法，其特征在于：设置流速控制组件，以用于对气体流动的空间内气体的流速进行调控；和/或者，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵梓俨，李伟，赵梓权，万文超，刘劲鹏，李鹏辉，
申请(专利权)人：赵梓权，李鹏辉，
类型：发明
国别省市：广东;44