CN211987849U - 一种除甲醛净化部件及包含其的空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种除甲醛净化部件及包含其的空气净化装置，所述除甲醛净化部件除包括载体外，还包括依次设置在所述载体表面上的聚乙烯亚胺层和酰胺类氨基酸层。通过将聚乙烯亚胺层和酰胺类氨基酸层依次设置在载体的表面，可以强化载体对甲醛的吸附能力和分解速率，加快去除甲醛的效率，具有良好的除甲醛效果，在30立方密闭实验舱内，酚试剂法实测35分钟甲醛消除率可达91％以上，CADR值在108m³/h以上。包含所述除甲醛净化部件的空气净化装置，分解甲醛能力强，无二次污染，安全环保、成本低，易于产业化，具有广泛的应用前景。

Description

一种除甲醛净化部件及包含其的空气净化装置

技术领域

本实用新型涉及空气净化技术领域，具体涉及一种除甲醛净化部件及包含其的空气净化装置。

背景技术

甲醛是室内空气中常见污染物，其主要来源于建筑材料、装饰材料和家用化学品等。甲醛进入人体，能够与蛋白质中的氨基结合，生成甲酰化蛋白，会引起嗅觉、肺功能、中枢神经***、免疫功能等异常，严重的可损伤细胞内遗传物质，导致癌症。因此，甲醛的危害已经引起人们广泛的关注。

目前，针对甲醛污染的治理材料已经有很多种，包括固体材料和液体材料。CN108906117A公开了一种新型可视变色的空气净化材料，包括L沸石分子筛和占所述L沸石分子筛质量分数为1-5％的铜元素，所述铜元素以Cu形式分散在所述L沸石分子筛的活性位点上。该发明提供的空气净化材料中的Cu具有非常高的催化氧化活性，可高效的将甲醛、芳烃和VOC催化氧化降解为二氧化碳和水，在反应过程中，Cu²⁺会被还原为Cu⁺，随着反应程度的加深，Cu⁺会逐渐的从L沸石分子筛内部的位点上迁移至分子筛表面，形成红色的Cu₂O物种。慢慢的Cu₂O物种会被空气中的氧气氧化为黑色的CuO。但是该发明中Cu⁺迁移较慢，导致空气中甲醛因清除不及时导致浓度积累，对人体造成伤害。

CN107952354A公开了一种用于吸收甲醛的液体材料及其制备方法，该液体材料由溶剂和以重量份计的下列固体成分制成：2-20份离子型纤维素醚、4-32 份手性氨基醇、2-16份氧化镁、1-6份二氧化钛、1-6份二氧化锡和1-6份二氧化硅，并且所述离子型纤维素醚与所述溶剂的重量比为1:0.6-20。通过包括搅拌混合、超声分散、过滤等步骤的制备方法得到液体材料。但是该液体材料中使用的二氧化锡对人体有潜在的危害，长期接触会患尘埃沉着症，即尘肺，空气中最大容许浓度为10mg/m³(换算成金属锡计)。

CN105032361A公开了一种用于清除甲醛的吸附颗粒制备方法，所述方法是以硬质果壳为原材料，将硬质果壳加入到30-60℃的磷酸溶液混匀、浸泡20-30h；高温活化后，清洗物料；在物料中加入适量硝酸钙和/或碳酸镁溶液浸泡4-10h，然后将物料烘干至水分小于10％；再进行微波高温活化；制备得到除甲醛活性炭。本发明的除甲醛活性炭是以化学吸附以及物理吸附共同去除甲醛，经实验分析测得本产品对甲醛的吸附能力是普通活性炭及市售除甲醛活性炭的3-4倍，效果显著。但是该材料存在物理吸附，去除甲醛不彻底，会造成二次污染。

基于上述文献可知，如何提供一种除甲醛净化部件，既可以高效、充分的除甲醛、又安全环保、无二次污染、成本低，已成为现阶段急需解决的问题。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种除甲醛净化部件及包含其的空气净化装置，提高了除甲醛的效率，并且没有二次污染；同时聚乙烯亚胺和酰胺类氨基酸安全环保、成本低，易于产业化。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种除甲醛净化部件，所述净化部件包括载体，所述载体的材料为氧化硅、氧化铝、氧化钛、硅胶或沸石中的任意一种；所述除甲醛净化部件还包括依次设置在所述载体表面上的聚乙烯亚胺层和酰胺类氨基酸层。

本实用新型提供的除甲醛净化部件，采用聚乙烯亚胺层作为中间层，设置到载体上，可以强化载体对甲醛的吸附能力，聚乙烯亚胺与甲醛的反应性极强，快速捕捉并与甲醛反应；采用的酰胺类氨基酸层作为最外层，设置到涂覆有聚乙烯亚胺层的载体上，其与甲醛发生反应并固化到孔内部，达到充分去除甲醛的目的，其与聚乙烯亚胺层协同作用，使得所述净化部件加快分解空气中甲醛的速度，具有良好的除甲醛效果，且没有二次污染，同时聚乙烯亚胺和酰胺类氨基酸对人体没有潜在危害、来源较广、价格低廉、易于产业化。

优选地，所述聚乙烯亚胺层与载体贴合。

优选地，所述聚乙烯亚胺层通过浸渍涂覆在载体上。

优选地，所述聚乙烯亚胺层的厚度为0.1-0.5nm，例如可以是0.1nm、0.15nm、0.2nm、0.3nm、0.4nm或0.5nm等。

优选地，所述酰胺类氨基酸层与聚乙烯亚胺层贴合。

优选地，所述酰胺类氨基酸层通过浸渍涂覆在聚乙烯亚胺层表面。

优选地，所述酰胺类氨基酸层的厚度为0.1-0.5nm，例如可以是0.1nm、 0.15nm、0.2nm、0.3nm、0.4nm或0.5nm等。

优选地，所述酰胺类氨基酸层包含天冬酰胺层和/或谷氨酰胺层。

第二方面，本实用新型提供一种空气净化装置，所述空气净化装置包括如上述第一方面所述的除甲醛净化部件。

本实用新型提供的空气净化装置，采用所述的除甲醛净化部件，与甲醛反应能力强，能够快速的捕获甲醛并将其固定在所述净化部件上，具有分解甲醛能力强且无二次污染的特点，可快速、高效、充分的去除空气中的甲醛，避免甲醛对人体的危害，应用价值较高。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的所述除甲醛净化部件，聚乙烯亚胺层和酰胺类氨基酸层依次贴合在载体上，可以强化载体对甲醛的吸附能力和反应速率，加快去除甲醛的速率，具有良好的除甲醛效果，在30立方密闭实验舱内，酚试剂法实测35分钟甲醛消除率可达91％以上；

(2)本实用新型提供的所述除甲醛净化部件，能够充分分解甲醛，无二次污染，原料来源广泛、价格低廉、安全环保，易于工业化生产；

(3)本实用新型提供的空气净化装置，具有快速、高效、彻底除甲醛的能力，避免空气中甲醛对人体的危害，应用前景广泛。

附图说明

图1为实施例1提供的除甲醛净化部件的结构示意图。

图2为实施例1提供的除甲醛净化部件中孔结构的剖面示意图。

其中，1-载体，2-聚乙烯亚胺层，3-酰胺类氨基酸层。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

本实施例提供一种除甲醛净化部件，所述除甲醛净化部件的载体1的材料为透明氧化硅，其比表面积为250m²/g，将所述载体1的外表面和孔内表面作为内层，在所述内层上设置有聚乙烯亚胺层2作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2的厚度为0.2nm，所述酰胺类氨基酸层3与聚乙烯亚胺层2贴合，所述酰胺类氨基酸层3为谷氨酰胺层，其厚度为0.5nm。

本实施例提供的除甲醛净化部件的结构示意图如图1所示。所述除甲醛净化部件包括载体1、聚乙烯亚胺层2和酰胺类氨基酸层3，所述载体1的材料为多孔吸附材料，将所述载体1的外表面和孔内表面作为内层，在所述内层上设置有聚乙烯亚胺层2作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2内表面与载体1的外表面和孔内表面贴合，所述酰胺类氨基酸层3与聚乙烯亚胺层2贴合。

本实施例提供的除甲醛净化部件中孔结构的剖面示意图如图2所示。所述除甲醛净化部件将载体1的孔内表面作为内层，孔内表面设置有聚乙烯亚胺层2 作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2内表面与载体1的外表面贴合，所述聚乙烯亚胺层2外表面与酰胺类氨基酸层3贴合。

实施例2

本实施例提供一种除甲醛净化部件，所述除甲醛净化部件的载体1的材料为透明氧化硅，其比表面积为250m²/g，将所述载体1的外表面和孔内表面作为内层，在所述内层上设置有聚乙烯亚胺层2作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2的厚度为0.2nm，所述酰胺类氨基酸层3与聚乙烯亚胺层2贴合，所述酰胺类氨基酸层3为天冬酰胺层，其厚度为0.5nm。

实施例3

本实施例提供一种除甲醛净化部件，所述除甲醛净化部件的载体1的材料为白色氧化钛，其比表面积为200m²/g，将所述载体1的外表面和孔内表面作为内层，在所述内层上设置有聚乙烯亚胺层2作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2的厚度为0.5nm，所述酰胺类氨基酸层3与聚乙烯亚胺层2贴合，所述酰胺类氨基酸层3为谷氨酰胺层，其厚度为0.5nm。

实施例4

本实施例提供一种除甲醛净化部件，所述除甲醛净化部件的载体1的材料为白色氧化铝，其比表面积为700m²/g，将所述载体1的外表面和孔内表面作为内层，在所述内层上设置有聚乙烯亚胺层2作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2的厚度为0.1nm，所述酰胺类氨基酸层3与聚乙烯亚胺层2贴合，所述酰胺类氨基酸层3为谷氨酰胺层，其厚度为0.3nm。

实施例5

本实施例提供一种除甲醛净化部件，所述除甲醛净化部件的载体1的材料为白色硅胶，其比表面积为950m²/g，将所述载体1的外表面和孔内表面作为内层，在所述内层上设置有聚乙烯亚胺层2作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2的厚度为0.3nm，所述酰胺类氨基酸层3与聚乙烯亚胺层2贴合，所述酰胺类氨基酸层3为天冬酰胺层，其厚度为0.1nm。

实施例6

本实施例提供一种除甲醛净化部件，所述除甲醛净化部件的载体1的材料为白色氧化铝，其比表面积为300m²/g，将所述载体1的外表面和孔内表面作为内层，在所述内层上设置有聚乙烯亚胺层2作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2的厚度为0.4nm，所述酰胺类氨基酸层3与聚乙烯亚胺层2贴合，所述酰胺类氨基酸层3为天冬酰胺层，其厚度为0.5nm。

实施例7

本实施例提供一种除甲醛净化部件，所述除甲醛净化部件的载体1的材料为白色氧化铝，其比表面积为500m²/g，将所述载体1的外表面和孔内表面作为内层，在所述内层上设置有聚乙烯亚胺层2作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2的厚度为0.2nm，所述酰胺类氨基酸层3与聚乙烯亚胺层2贴合，所述酰胺类氨基酸层3为天冬酰胺层，其厚度为0.4nm。

实施例8

本实施例提供一种除甲醛净化部件，所述除甲醛净化部件的载体1的材料为透明氧化硅，其比表面积为250m²/g，将所述载体1的外表面和孔内表面作为内层，在所述内层上设置有聚乙烯亚胺层2作为中间层和酰胺类氨基酸层3作为最外层，所述聚乙烯亚胺层2的厚度为0.2nm，所述酰胺类氨基酸层3与聚乙烯亚胺层2贴合，所述酰胺类氨基酸层3依次为谷氨酰胺层和天冬酰胺层，所述谷氨酰胺层与聚乙烯亚胺层2贴合，所述酰胺类氨基酸层3厚度为0.5nm。

对比例1

与实施例1相比，区别仅在于，本对比例提供的除甲醛净化部件不含聚乙烯亚胺层2。

对比例2

与实施例1相比，区别仅在于，本对比例提供的除甲醛净化部件不含酰胺类氨基酸层3。

除甲醛净化部件性能的评价：

将上述实施例1-8与对比例1和2制备得到的除甲醛净化部件，依据标准 GB/T18801-2015《空气净化器》，在30m³密闭实验舱内进行测试净化器甲醛的洁净空气量(CADR)，相同条件下，该值越大表示净化速度越快。测试方法如下：取30g30到70目上述除甲醛净化部件，平铺到0.1m²的120目不锈钢网表面，放置到风量300m³/h空气净化器内，依据标准测试除甲醛的CADR值。

测试结果如表1所示。

表1

通过表1可以看出以下几点，

(1)综合实施例1-8可以看出，实施例1-8提供的所述除甲醛净化部件除甲醛的CADR值在108-132m³/h之间，对比例1和2制备的所述除甲醛净化部件除甲醛的CADR值在45-50m³/h之间；

(2)综合实施例1与对比例1可以看出，对比例1提供的所述净化部件不含聚乙烯亚胺层2，除甲醛的CADR值为45m³/h，明显低于实施例1的117m³/h，由此说明，聚乙烯亚胺层2具有增强去除甲醛的效果；

(3)综合实施例1与对比例2可以看出，对比例2提供的所述净化部件不含酰胺类氨基酸层3，除甲醛的CADR值为50m³/h，明显低于实施例1的117m³/h，由此说明，酰胺类氨基酸层3具有良好的除甲醛效果。

综上，本实用新型提供的除甲醛净化部件，通过采用聚乙烯亚胺层作为中间层，可加大载体对甲醛有效吸附面积，增大吸附甲醛速度，同时聚乙烯亚胺中氨基也可与甲醛反应；采用的酰胺类氨基酸层作为最外层，可进一步达到去除甲醛的目的，其与聚乙烯亚胺层协同作用，使得所述净化部件大大加快吸附空气中甲醛速度，在30m³密闭实验舱内进行测试净化器甲醛的洁净空气量 (CADR)在108m³/h以上，具有良好的除甲醛效果。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种除甲醛净化部件，所述除甲醛净化部件包括载体，所述载体的材料为氧化硅、氧化铝、氧化钛、硅胶或沸石中的任意一种，其特征在于，所述除甲醛净化部件还包括依次设置在所述载体表面上的聚乙烯亚胺层和酰胺类氨基酸层。

2.根据权利要求1所述的除甲醛净化部件，其特征在于，所述聚乙烯亚胺层与载体贴合；

所述聚乙烯亚胺层通过浸渍涂覆在载体上。

3.根据权利要求2所述的除甲醛净化部件，其特征在于，所述聚乙烯亚胺层的厚度为0.1-0.5nm。

4.根据权利要求1所述的除甲醛净化部件，其特征在于，所述酰胺类氨基酸层与聚乙烯亚胺层贴合；

所述酰胺类氨基酸层通过浸渍涂覆在聚乙烯亚胺层表面。

5.根据权利要求4所述的除甲醛净化部件，其特征在于，所述酰胺类氨基酸层的厚度为0.1-0.5nm。

6.根据权利要求5所述的除甲醛净化部件，其特征在于，所述酰胺类氨基酸层包含天冬酰胺层和/或谷氨酰胺层。

7.一种空气净化装置，其特征在于，所述空气净化装置包括如权利要求1-6之一所述的除甲醛净化部件。

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