作品——室内空气污染物甲醛的循环净化新方案.doc

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1、室内空气污染物甲醛的循环净化新方案本作品是对由室内装修造成的对人体有害的空气污染物甲醛的循环净化的一套实用解决方案，核心技术是利用“存储-氧化”的甲醇净化新方法，采用催化氧化的方式除去甲醛。创新之处在于，通过构建双功能催化剂，在一个催化剂上实现甲醛“部分氧化存储－完全氧化再生”的循环净化，不仅相比于目前常用的物理吸附法和化学反应法，解决了空气中其他组分与甲醛的竞争吸附问题、催化剂原位再生问题；而且采用“存储-氧化”的循环，解决了直接催化氧化需用贵金属成本较高的弊端。因而此方案较目前市面上已有产品拥有较明显的优势，满足室

2、内空气净化的实际要求，在室内空气污染物净化领域有广阔的应用前景，在居家生活和办公场所等具有很强的实用价值。【背景】本作品是对有害的空气污染物甲醛的循环净化的实用解决方案。近年来，甲醛已升级为居住空间的第一杀手，其周期特别长，不易短期除净，最长可达十余年，而且对孕妇、婴幼儿、老年人以及慢性病患者的危害更加严重。因此，甲醛脱除被越来越受到重视。现在市面上常见的脱除室内甲醛的消毒机与清除剂等，其原理无外乎两种：物理吸附法、化学反应法。然而这两种方法都有明显的弊端：物理吸附法所用的是多级孔道材料如分子筛、纤维材料等，其主要问题

3、是空气中其他成分（主要是水蒸气）与甲醛等污染物存在竞争吸附，导致吸附量有限。化学反应法多利用醛类物质易被氧化的特点用催化氧化法将其除去，更能从根本上脱除甲醛，但室温完全氧化甲醛仅能在几种贵金属催化剂上实现，成本过高，不合生活实际；光催化氧化对于低浓度(<1.25mg/m3(1ppm))甲醛的脱除效果较差。而且，这两种方法存在一点共同缺陷，受吸附容量和反应容量的限制，净化材料的再生存在困难。由此可见，推出一种更优的除甲醛方案很有实际意义。【创新之处】考虑到空气组成的复杂性及多样性、室温操作等客观因素，本作品的创新之处在于

4、，通过构建双功能的非贵金属催化剂，在一个双功能催化剂上实现甲醛“部分氧化存储－完全氧化再生”的循环净化，很好地解决了以上问题。因而此方案较之目前市面上已有产品拥有较明显的优势，满足室内空气净化的实际要求，在室内空气污染物净化领域有广阔的应用前景，在居家生活和办公场所有很强的实用价值，是一项有创新性的绿色环保方面的实用解决方案。【核心科技】针对室内空气污染物甲醛的一种“存储-氧化”循环净化的新方法：整个过程分为两个阶段，①在存储阶段，利用双功能催化剂的氧化功能，在室温下首先将甲醛【部分氧化】为甲酸盐存储在催化剂上（HCH

5、O+Air+CAT.=HCOO-CAT.+Air)；存储并非简单物理吸附，故甲醛与空气中共存组分（如H2O等）的竞争吸附问题得以根本解决；②存储饱和后，启动再生功能，即催化剂适当升温（升温至70-150℃），催化氧化活性提高，存储的甲酸盐被【完全氧化】为CO2和H2O(HCOO-CAT.+Air=CO2+H2O+Air+CAT.)，催化剂得以原位再生；再生后的催化剂可继续下一个“存储-氧化”循环。所达到的技术指标为：对于低浓度甲醛(<1ppm)的单次存储时间达到360小时，单次再生时间为0.5小时，单次再生能耗小于0.

6、5千瓦/小时。此方法有如下显著特点和优势：（1）在一个兼有“将甲醛催化转化为甲酸盐物种在其表面存储”和“将存储的甲酸盐物种催化氧化为CO2和H2O”两个功能的“双功能”催化剂上完成整个“存储-氧化”循环，无需热脱附过程，无需两段催化剂，可原位再生；（2）双功能催化剂不仅在存储阶段存储量高，存储时间长，在氧化阶段能完全再生，循环使用不失效，而且由非贵金属制成，成本较低，适合居家实用推广；（3）升温“再生”过程相对室温“存储”过程而言时间极短，整个过程能耗很低，节能环保。总之，本作品可实现室内空气污染物甲醛在室温、高湿度、

7、低成本条件下的催化净化，很有实际意义与开发前景，而且在居室、办公室、汽车、商场等场所均适用，应用范围广。不仅消除污染物、净化空气，而且可反复利用，节能环保，符合绿色设计的要求。【具体设计】本作品共包含三种形式。（一）垫子式外观与规格：外观类似市面上的一般垫子，规格分为三种，分别为121cm*90cm、77cm*49cm、40cm*25cm，颜色有多种。适用范围：应用广泛，适合放在大型家具中（书柜、办公桌等）使用，在局部空间内脱除甲醛，也可用作擦鞋垫，亦可直接置于办公室、房间中或办公桌下、床下。材料与结构：分为两种材质，

8、一种为胶垫、一种为毛绒垫，除材质不同外，二者的催化剂存在方式也不同。胶垫的材料为合成橡胶，与普通胶垫的不同之处是，在构成橡胶的高聚物分子间，掺杂有双功能催化剂分子。毛绒垫主体为麻线和合成纤维，表面覆盖的短绒毛中夹杂着大量催化剂金属丝。此二者均在垫子内部装有电热丝，呈螺旋状环绕，引至边缘有电源线接口，配有电源线，可在通用220V电插