整体式高压电场协同净化模组及催化多孔蜂窝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种整体式高压电场协同净化模组及催化多孔蜂窝的制备方法，该净化模组包括催化多孔蜂窝和变压电源；催化多孔蜂窝由绝缘蜂窝、催化层以及电子浆料组成；绝缘蜂窝具有贯穿其厚度的多个通孔、以及位于通孔两端的第一端面和第二端面；在每个通孔的内表面均涂覆有催化层，催化层含有高压电场激发催化剂；在第一端面和第二端面均涂覆有电子浆料，在第一端面形成第一导电区域，并在第二端面形成第二导电区域；变压电源与第一导电区域和第二导电区域电连接；第一导电区域和第二导电区域的体积电阻率均小于等于10Ω

【技术实现步骤摘要】
整体式高压电场协同净化模组及催化多孔蜂窝的制备方法


[0001]本专利技术涉及催化净化
，具体涉及一种整体式高压电场协同净化模组及催化多孔蜂窝的制备方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，冰箱、鞋柜和衣柜等微密闭空间场景的空气净化消杀越来越受到人们的重视。现有技术中公开了一种包括放电电极机构和接收端的净化模块，接收端与放电电极机构相连并用于连接外部电源和变压器，变压器用于将外部电源供应给放电电极机构的电压升高至设定值，其中，放电电极机构包括相对设置的第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的用于吸附和降解异味分子的绝缘介质，绝缘介质为多孔结构。现有技术中还公开了一种离子场催化净化装置，该离子场催化净化装置包括高压电源、离子场催化剂及分置于离子场催化剂两侧的一对电极，高压电源与一对电极分别相连；离子场催化剂以多孔材料为载体，表面涂覆有半导体氧化物复合涂层。
[0003]但是，现有技术存在以下问题：需要一对实体的宏观金属电极，电极的装配稳定性对最终组件性能有至关重要的影响，存在结构复杂、拆装维修困难、在高压电场条件下金属电极容易因发生锈蚀和粉化而造成表面形成绝缘膜等问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种整体式高压电场协同净化模组及催化多孔蜂窝的制备方法，该净化模组省略了宏观电极，具有结构简单、安装维护效率高的特点，能够克服现有技术存在的结构复杂、拆装困难、因宏观电极易腐蚀和粉化而影响最终性能的缺陷。
[0005]本专利技术采用以下具体技术方案：
[0006]整体式高压电场协同净化模组，该净化模组包括催化多孔蜂窝和变压电源；
[0007]所述催化多孔蜂窝由绝缘蜂窝、催化层以及电子浆料组成；所述绝缘蜂窝具有贯穿其厚度的多个通孔、以及位于所述通孔两端的第一端面和第二端面；所述通孔形成气流通道；在每个所述通孔的内表面均涂覆有所述催化层，所述催化层含有用于在高压电场激发下产生催化分解污染分子的活性物质的高压电场激发催化剂；在所述第一端面和所述第二端面均涂覆有所述电子浆料，在所述第一端面形成第一导电区域，并在所述第二端面形成第二导电区域；
[0008]所述变压电源与所述第一导电区域和所述第二导电区域电连接，用于在所述第一导电区域与所述第二导电区域之间形成1kV
‑
10kV的电势差；
[0009]所述第一导电区域和所述第二导电区域的体积电阻率均小于等于10Ω
·
cm。
[0010]更进一步地，所述绝缘蜂窝材质为堇青石、碳化硅、钛酸铝、氧化锆、氮化硅、堇青石
‑
莫来石、或者堇青石
‑
钛酸铝复合基质；
[0011]所述通孔的截面形状为圆形、三角形、方形、五边形或者六边形。
[0012]更进一步地，所述催化层还含有胶黏剂和催化助剂；
[0013]所述高压电场激发催化剂为Pt、Pd、Ag、Ru金属单质及其氧化物，以及TiO2、CeO2、CuO、Fe2O3和Fe3O4中的至少一种。
[0014]更进一步地，所述电子浆料包含Ag、Pd、Ni、Al、W、Mo、Ta、Nb、V、Cr、Ti中的至少一种，以及石墨烯、碳纳米管或炭黑中的至少一种。
[0015]更进一步地，还包括风机、第一连接焊盘以及第二连接焊盘；
[0016]所述风机用于加速气体在所述第一端面和所述第二端面之间流动；
[0017]所述第一连接焊盘和所述第二连接焊盘均固定安装于所述绝缘蜂窝；
[0018]所述第一连接焊盘与所述第一导电区域和所述变压电源电连接，所述第二连接焊盘与所述第二导电区域和所述变压电源电连接；
[0019]在所述通孔的内表面全部涂覆、局部涂覆或者梯度涂覆有所述催化层，用于动态调控所述净化模组的净化性能。
[0020]更进一步地，所述催化多孔蜂窝之间串联或并联；
[0021]所述第一导电区域与所述第二导电区域之间的电势差为2kV
‑
6kV。
[0022]另外，本专利技术还提供了一种上述技术方案中催化多孔蜂窝的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0023]制备绝缘蜂窝、电子浆料和形成催化层的涂覆组分；
[0024]确定电子浆料和涂覆组分的热处理温度，电子浆料的热处理温度为Tm，涂覆组分的热处理温度为Tn；
[0025]比较Tm和Tn；
[0026]当Tm＜Tn时，首先将涂覆组分涂覆在绝缘蜂窝的通孔内表面形成催化层，然后对形成有催化层的绝缘蜂窝进行热处理，再在绝缘蜂窝的第一端面涂覆电子浆料形成第一导电区域、同时在第二端面涂覆电子浆料形成第二导电区域，最后对形成有催化层、第一导电区域以及第二导电区域的绝缘蜂窝进行热处理；
[0027]当Tm＞Tn时，首先将电子浆料涂覆在绝缘蜂窝的第一端面和第二端面形成第一导电区域以及第二导电区域，然后对形成有第一导电区域和第二导电区域的绝缘蜂窝进行热处理，再通过保护层将绝缘蜂窝的第一导电区域和第二导电区域进行遮蔽，将涂覆组分通过浸渍吸附或涂覆在绝缘蜂窝的通孔内表面形成催化层，去掉保护层，最后对形成有催化层、第一导电区域以及第二导电区域的绝缘蜂窝进行热处理；
[0028]当Tm＝Tn时，首先通过浸渍工艺将涂覆组分涂覆在绝缘蜂窝的通孔内表面形成催化层，然后将电子浆料涂覆在绝缘蜂窝的第一端面形成第一导电区域、并将电子浆料涂覆在绝缘蜂窝的第二端面形成第二导电区域，最后对形成有催化层、第一导电区域以及第二导电区域的绝缘蜂窝进行热处理。
[0029]有益效果：
[0030]1、本专利技术的净化模组包括催化多孔蜂窝和变压电源；催化多孔蜂窝由绝缘蜂窝、催化层以及电子浆料组成；绝缘蜂窝具有贯穿其厚度的多个通孔、以及位于通孔两端的第一端面和第二端面；通孔形成气流通道；在每个通孔的内表面均涂覆有催化层，催化层含有用于在高压电场激发下产生催化分解污染分子的活性物质的高压电场激发催化剂；在第一端面和第二端面均涂覆有电子浆料，在第一端面形成第一导电区域，并在第二端面形成第二导电区域；变压电源与第一导电区域和第二导电区域电连接，用于在第一导电区域与第
二导电区域之间形成1kV
‑
10kV的电势差；上述净化模组通过在绝缘蜂窝的第一端面和第二端面涂覆电子浆料形成电极，无需实体宏观金属电极，并利用变压电源变换电压在两个电极之间形成1kV
‑
10kV的电势差，通过两个电极之间形成的高压电场激发催化层的高压电场激发催化剂，生成催化分解污染分子的活性物质，从而实现空气净化；采用上述结构的净化模组将净化空气的绝缘蜂窝和提供高压电场的电极合二为一，简化了净化模组的结构，既节省了实体金属电极也减少了电极的安装过程，因此，上述净化模组具有结构简单、安装容易、安装维护效率高的优点，同时也克服了现有技术中存在的结构复杂、拆装困难、因宏观电极易腐蚀和粉化而影响最终性能的缺陷。
[0031]2、上述净化模组中的绝缘蜂窝材质选用堇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.整体式高压电场协同净化模组，其特征在于，包括催化多孔蜂窝和变压电源；所述催化多孔蜂窝由绝缘蜂窝、催化层以及电子浆料组成；所述绝缘蜂窝具有贯穿其厚度的多个通孔、以及位于所述通孔两端的第一端面和第二端面；所述通孔形成气流通道；在每个所述通孔的内表面均涂覆有所述催化层，所述催化层含有用于在高压电场激发下产生催化分解污染分子的活性物质的高压电场激发催化剂；在所述第一端面和所述第二端面均涂覆有所述电子浆料，在所述第一端面形成第一导电区域，并在所述第二端面形成第二导电区域；所述变压电源与所述第一导电区域和所述第二导电区域电连接，用于在所述第一导电区域与所述第二导电区域之间形成1kV
‑
10kV的电势差；所述第一导电区域和所述第二导电区域的体积电阻率均小于等于10Ω
·
cm。2.如权利要求1所述的净化模组，其特征在于，所述绝缘蜂窝材质为堇青石、碳化硅、钛酸铝、氧化锆、氮化硅、堇青石
‑
莫来石、或者堇青石
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钛酸铝复合基质；所述通孔的截面形状为圆形、三角形、方形、五边形或者六边形。3.如权利要求1所述的净化模组，其特征在于，所述催化层还含有胶黏剂和催化助剂；所述高压电场激发催化剂为Pt、Pd、Ag、Ru金属单质及其氧化物，以及TiO2、CeO2、CuO、Fe2O3和Fe3O4中的至少一种。4.如权利要求1所述的净化模组，其特征在于，所述电子浆料包含Ag、Pd、Ni、Al、W、Mo、Ta、Nb、V、Cr、Ti中的至少一种，以及石墨烯、碳纳米管或炭黑中的至少一种。5.如权利要求1所述的净化模组，其特征在于，还包括风机、第一连接焊盘以及第二连接焊盘；所述风机用于加速气体在所述第一端面和所述第二端面之间流动；所述第一连接焊盘和所述第二连接焊盘均固定安装于所述绝缘蜂窝；所述第一连接焊盘与...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙任辉，高崧，陈发旺，孙少凡，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所，
类型：发明
国别省市：