[发明专利]一种空气杀菌净化器及其使用的光催化薄膜制备方法

权利要求书

1.一种空气杀菌净化器，其特征在于：包括外壳、离心装置和光催化装置， 所述离心装置和光催化装置位于外壳内，所述离心装置位于光催化装置上方， 所述外壳设有进气口和出气口；所述光催化装置包括光源和光催化薄膜，所述 光源位于光催化薄膜内，所述光催化薄膜包括基底层、三维石墨烯层、TiO₂纳 米薄膜层和纳米银层，所述三维石墨烯层位于基底层和TiO₂纳米薄膜层中间， 所述纳米银层位于TiO₂纳米薄膜层之上。

2.根据权利要求1所述的一种空气杀菌净化器，其特征在于：所述光催化 薄膜装置还包括光催化薄膜安装网板，所述光催化薄膜安装在光催化薄膜安装 网板上。

3.根据权利要求1所述的一种空气杀菌净化器，其特征在于：所述空气杀 菌净化器还包括过滤装置，所述过滤装置位于光催化薄膜的外侧，包括立体网 板和活性炭海绵，所述活性炭海绵包裹立体网板。

4.根据权利要求1所述的一种空气杀菌净化器，其特征在于：所述光源为 LED灯，所述LED灯优选为紫外光LED灯。

5.根据权利要求1所述的一种空气杀菌净化器，其特征在于：所述基底层 为孔径为0.01-0.6mm的镍网或铜网。

6.一种光催化薄膜制备方法，其特征在于，包括如下：

在基底层上沉积三维石墨烯层：800～1300℃条件下，在保护气和氢气中， 去除基底层表面氧化物层后再通入碳源气体，2-10分钟后关闭碳源，将样品迅 速冷却至室温，关闭保护气和氢气；

在三维石墨烯层上沉积TiO₂纳米薄膜层：在冰浴下，将钛酸四丁酯缓慢搅 拌滴加到乙醇或水中，滴加速率控制在1-2ml/min，超声混合均匀后，再将第一 步的样品放入反应液中，在80-160℃下水热反应；

高温退火得到基底层/三维石墨烯层/TiO₂纳米薄膜层：通入保护气，将上述 反应得到的样品清洗、干燥，然后加热至350-600℃反应0.5-3h再将其缓慢冷却， 得到基底层/三维石墨烯层/TiO₂纳米薄膜层；

在TiO₂纳米薄膜层上沉积纳米银层：将上述得到的基底层/三维石墨烯层/ TiO₂纳米薄膜层用0.1％wt-5％wtAgNO₃或其他含Ag⁺的溶液，浸泡10-120min， 后加温至200-400℃，在TiO₂纳米薄膜层表面形成纳米银层。

7.根据权利要求6所述的一种光催化薄膜制备方法，其特征在于：所述在 基底层上沉积三维石墨烯层中，所述碳源气体为甲烷、甲醇、乙醇、乙烷或乙 炔中的一种或多种，所述碳源气体为甲烷或乙烷时碳源气体的流速为1-10 s.c.c.m.；所述碳源气体为甲醇或乙醇时，用1-10s.c.c.m.的保护气鼓泡；所述保 护气为氩气或氖气，所述保护气流速为300-600s.c.c.m.；所述氢气的流速为 100-300s.c.c.m.。

8.根据权利要求6所述的一种光催化薄膜制备方法，其特征在于：所述在 三维石墨烯层上沉积TiO₂纳米薄膜层的步骤中，所述滴加的钛酸四丁酯占乙醇 质量的15-25％；所述乙醇温度控制在0-5℃，所述反应时间为4-24h。

9.根据权利要求6所述的一种光催化薄膜制备方法，其特征在于：所述高 温退火得到光催化薄膜步骤中，所述干燥温度为50-80℃，所述干燥条件为真空 下，所述干燥时间为3-4h；所述加热温度优选500℃。