本发明专利技术公开一种电化学空气净化消毒装置和应用于该电化学空气净化消毒装置的电化学空气净化消毒方法。其中，电化学空气净化消毒装置包括电化学反应器，电化学反应器包括第一电极、第二电极、离子导体以及直流电源；直流电源具有正极和负极，第一电极与正极和负极的其中之一电性连接，第二电极与正极和负极的其中之另一电性连接，离子导体夹设于第一电极和第二电极之间；第一电极和第二电极中与负极电性连接的一个为负载有过渡金属催化剂的导电材料。本发明专利技术的技术方案能够实现空气中气态污染物的催化分解成二氧化碳和水，同时杀菌及灭活病毒。病毒。病毒。
【技术实现步骤摘要】
电化学空气净化消毒装置和电化学空气净化消毒方法
[0001]本专利技术涉及空气净化消毒
，特别涉及一种电化学空气净化消毒装置和应用于该电化学空气净化消毒装置的电化学空气净化消毒方法。
技术介绍
[0002]空气中主要有甲醛、苯系物、有机氯化物、有机酮、醇、醚、石油烃化合物、二氧化硫及氮氧化物等气态污染物，这些气态污染物不仅造成大气环境污染危害，而且还严重威胁着人们的身体健康。
[0003]目前，针对上述气态污染物的降解主要采用的是反应降解技术。反应降解技术因可以实现挥发性有机物的降解，且采用的催化剂可以长期使用，故得到广泛的应用。但是，反应降解技术通常采用低温等离子和催化氧化技术，存在二次污染及催化剂中毒失效的问题。
[0004]另外，也有在电解液中通过电化学方法降解气态污染物的处理方式。即，将气态污染物通入电解液中，通过电解液中阳极和阴极的氧化还原反应，对气态污染物进行降解。但是，这种处理方式对于气态污染物的降解效率很低，且不适用于水溶性较差的气态有机污染物。
技术实现思路
[0005]本专利技术的主要目的是提供一种电化学空气净化消毒装置和应用于该电化学空气净化消毒装置的电化学空气净化消毒方法，旨在实现空气中气态污染物的催化分解成二氧化碳和水，同时快速杀菌及灭活病毒。
[0006]为实现上述目的，本专利技术一实施例提出一种电化学空气净化消毒装置，该电化学空气净化消毒装置包括电化学反应器，所述电化学反应器包括第一电极、第二电极、离子导体以及直流电源；
[0007]所述直流电源具有正极和负极，所述第一电极与所述正极和所述负极的其中之一电性连接，所述第二电极与所述正极和所述负极的其中之另一电性连接，所述离子导体夹设于所述第一电极和第二电极之间；
[0008]所述第一电极和所述第二电极中与所述负极电性连接的一个为负载有过渡金属催化剂的导电材料。
[0009]在本专利技术一实施例中，所述离子导体为负载有电解质的多孔材料。
[0010]在本专利技术一实施例中，所述离子导体用多孔材料为陶瓷、沸石、二氧化硅、三氧化二铝、硅藻土、无定形活性炭、金属有机骨架的多孔材料中的至少一种；
[0011]且/或，多孔材料负载电解质的工艺包括浸渍、涂布、蒸镀、嵌入的掺杂工艺中的至少一种；
[0012]且/或，所述离子导体中，电解质与多孔材料的干重比为(0.001～4)：1。
[0013]在本专利技术一实施例中，所述离子导体用电解质为硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氟化盐、
氯化盐、溴化盐、碘化盐、硝酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐、硅酸盐、硼氧化物、磷氧化物中的至少一种。
[0014]在本专利技术一实施例中，所述硫酸盐包括硫酸锂、硫酸氢锂、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸钾、硫酸氢钾、硫酸镁、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸钡中的至少一种；
[0015]所述磷酸盐包括磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸镁、磷酸氢镁、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸锌、磷酸氢锌、磷酸亚铁、磷酸铜、磷酸锂、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、磷酸铁锂中的至少一种；
[0016]所述氟化盐包括氟化钠、氟化钾、氟化锂、氟化钙、氟化锌、氟化镁、氟化亚铁、氟化铜中的至少一种；
[0017]所述氯化盐包括氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化锌、氯化镁、氯化亚铁、氯化铜中的至少一种；
[0018]所述溴化盐包括溴化锂、溴化钠、溴化钾、溴化钙、溴化锌、溴化镁、溴化亚铁、溴化铜中的至少一种；
[0019]所述碘化盐包括碘化锂、碘化钠、碘化钾、碘化钙、碘化锌、碘化镁、碘化亚铁、碘化铜中的至少一种；
[0020]所述硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂、硝酸钙、硝酸锌、硝酸镁、硝酸亚铁、硝酸铜中的至少一种；
[0021]所述硼酸盐包括硼酸钠、四硼酸钠、硼酸钾、四硼酸钾、硼酸钙、硼酸铁、硼酸镁、硼酸锂、四硼酸锂中的至少一种；
[0022]所述碳酸盐包括碳酸锂、碳酸氢锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸镁中的至少一种；
[0023]所述柠檬酸盐包括柠檬酸锂、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙、柠檬酸锌、柠檬酸镁、柠檬酸亚铁中的至少一种；
[0024]所述硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的至少一种。
[0025]在本专利技术一实施例中，所述过渡金属催化剂的活性成分为铁、钴、镍、锰、铈的单质、氧化物、氢氧化物、氧基氯化物、合金、离子络合物中的至少一种；
[0026]且/或，所述导电材料为石墨、石墨毡、石墨烯、碳纳米管、炭黑、乙炔黑、碳毡、网状玻璃碳泡沫、活性炭、活性炭纤维的碳基多孔导电材料中的至少一种；
[0027]且/或，所述过渡金属催化剂的负载量按质量分数计为0.01％～1000％。
[0028]在本专利技术一实施例中，所述第一电极和所述第二电极均为负载有过渡金属催化剂的导电材料，所述第一电极和所述第二电极可在所述正极和所述负极之间交换电性连接关系。
[0029]在本专利技术一实施例中，所述电化学空气净化消毒装置还包括气流通道，所述第一电极、所述离子导体及所述第二电极设于所述气流通道内，并沿气流方向或者反方向依次设置，以使含有气态污染物的空气依次穿过所述第一电极、所述离子导体及所述第二电极，或者依次穿过所述第二电极、所述离子导体及所述第一电极。
[0030]在本专利技术一实施例中，所述离子导体具有背对设置的第一表面和第二表面，所述第一电极覆盖于所述第一表面，所述第二电极覆盖于所述第二表面；
[0031]所述离子导体具有若干连通所述第一表面和所述第二表面的气流通孔。
[0032]在本专利技术一实施例中，所述气流通孔的孔径为0.01mm～30mm。
[0033]在本专利技术一实施例中，所述电化学空气净化消毒装置包括多个所述电化学反应器，多个所述电化学反应器并联或串联设置。
[0034]本专利技术一实施例还提出了一种电化学空气净化消毒方法，该电化学空气净化消毒方法应用于电化学空气净化消毒装置，该电化学空气净化消毒装置包括电化学反应器，所述电化学反应器包括第一电极、第二电极、离子导体以及直流电源；
[0035]所述直流电源具有正极和负极，所述第一电极与所述正极和所述负极的其中之一电性连接，所述第二电极与所述正极和所述负极的其中之另一电性连接，所述离子导体夹设于所述第一电极和第二电极之间；
[0036]所述第一电极和所述第二电极中与所述负极电性连接的一个为负载有过渡金属催化剂的导电材料；
[0037]该电化学空气净化消毒方法包括以下步骤：
[0038]在第一电极和第二电极之间施加直流电压；
[0039]将含有气态污染物的空气由第一电极所在一侧或第二电极所在一侧通入，并流经离子导体，再穿过对应的另一电极后流出，第一电极或第二电极产生活性物种以降解气态污染物，同时杀菌及灭活病毒。
[0040]在本专利技术一实施例中，降解气态污染物过程中的温度控制在
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学空气净化消毒装置，其特征在于，包括电化学反应器，所述电化学反应器包括第一电极、第二电极、离子导体以及直流电源；所述直流电源具有正极和负极，所述第一电极与所述正极和所述负极的其中之一电性连接，所述第二电极与所述正极和所述负极的其中之另一电性连接，所述离子导体夹设于所述第一电极和第二电极之间；所述第一电极和所述第二电极中与所述负极电性连接的一个为负载有过渡金属催化剂的导电材料。2.如权利要求1所述的电化学空气净化消毒装置，其特征在于，所述离子导体为负载有电解质的多孔材料。3.如权利要求2所述的电化学空气净化消毒装置，其特征在于，所述离子导体用多孔材料为陶瓷、沸石、二氧化硅、三氧化二铝、硅藻土、无定形活性炭、金属有机骨架的多孔材料中的至少一种；且/或，多孔材料负载电解质的工艺包括浸渍、涂布、蒸镀、嵌入的掺杂工艺中的至少一种；且/或，所述离子导体中，电解质与多孔材料的干重比为(0.001～4)：1。4.如权利要求2所述的电化学空气净化消毒装置，其特征在于，所述离子导体用电解质为硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氟化盐、氯化盐、溴化盐、碘化盐、硝酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐、硅酸盐、硼氧化物、磷氧化物中的至少一种。5.如权利要求4所述的电化学空气净化消毒装置，其特征在于，所述硫酸盐包括硫酸锂、硫酸氢锂、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸钾、硫酸氢钾、硫酸镁、硫酸钙、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸钡中的至少一种；所述磷酸盐包括磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸镁、磷酸氢镁、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸锌、磷酸氢锌、磷酸亚铁、磷酸铜、磷酸锂、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、磷酸铁锂中的至少一种；所述氟化盐包括氟化钠、氟化钾、氟化锂、氟化钙、氟化锌、氟化镁、氟化亚铁、氟化铜中的至少一种；所述氯化盐包括氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化锌、氯化镁、氯化亚铁、氯化铜中的至少一种；所述溴化盐包括溴化锂、溴化钠、溴化钾、溴化钙、溴化锌、溴化镁、溴化亚铁、溴化铜中的至少一种；所述碘化盐包括碘化锂、碘化钠、碘化钾、碘化钙、碘化锌、碘化镁、碘化亚铁、碘化铜中的至少一种；所述硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂、硝酸钙、硝酸锌、硝酸镁、硝酸亚铁、硝酸铜中的至少一种；所述硼酸盐包括硼酸钠、四硼酸钠、硼酸钾、四硼酸钾、硼酸钙、硼酸铁、硼酸镁、硼酸锂、四硼酸锂中的至少一种；所述碳酸盐包括碳酸锂、碳酸氢锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸镁中的至少一种；所述柠檬酸盐包括柠檬酸锂、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙、柠檬酸锌、柠檬酸镁、柠
檬酸亚铁中的至少一种；所述硅酸盐包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的至少一种。6.如权利要求1所述的电化学空气净化消毒...
【专利技术属性】
技术研发人员：严义清，刘德桃，严方升，
申请(专利权)人：深圳市普瑞美泰环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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