[发明专利]具有光催化功能的防PM2.5纳米纱窗

说明书

技术领域

本发明属于环保设备领域，涉及大气净化产品，尤其涉及一种可以针对PM2.5具有截留作用的同时还能够光降解去除大气中的有害气体的净化设备，具体涉及一种具有光催化功能的防PM2.5纳米纱窗。

背景技术

PM污染在最近几年变得越来越严重，PM污染包括较大的微粒及不能被肺部过滤而影响健康的微粒，根据最近的一项研究成果，在中国更小的不能被肺部过滤的微粒对健康影响很大，是中国排名第四的致死原因。在中国，每年约有123万人因此死亡。此外，室内有害气体污染也引起世界各国的关注。目前，在室内已经检出的挥发性有机物多大500余种，其中致癌物质20余种，治病物质200余种。

市场上现有纱窗的孔径都非常大，虽然透气率很高，但是空气中的尘埃、小颗粒以及有害气体也随着空气从大孔径的纱窗飘进了室内，严重时导致室内也沉浸在雾霾空气中，使得家人身体健康深受影响。

通过对现有专利的检索发现我们发现，申请号为201310712418.0的中国发明专利申请公开了一种净化空气可降解纱窗用夹层材料，是通过将静电纺丝制得的无纺布置于两层支撑层之间而形成的，无纺布的纤维直径为500nm～5μm，孔径为300nm～30μm，孔隙率大于75％。然而，由于该静电纺丝制得的无纺布的孔径分布范围过大，导致其对PM2.5颗粒物的过滤效果较差；同时，该静电纺丝工艺复杂，稳定性欠佳，成本过高，不利于实际推广应用。申请号为201420183367.7的实用新型专利公开了一种防雾霾纱窗，通过聚四氟乙烯材料制作的空气过滤膜来防雾霾，膜上设置有孔径为0.5-1μm的小孔，这种纱窗具有良好的防雾霾和透气、采光效果，而且成本低，易清洗。但是这种防雾霾纱窗对于有害气体不能有效的阻挡，同时制作工艺复杂，不利于推广。

因此亟需开发一种低成本，效果稳定的，既能阻挡大气中颗粒物污染，又能对大气的中的有害气体有较好的去除效果的纱窗。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种低成本，效果稳定的，既能阻挡大气中颗粒物污染，又能对大气的中的有害气体有较好的去除效果的具有光催化功能的防PM2.5纳米纱窗。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种具有光催化功能的防PM2.5纳米纱窗，包括窗框和窗纱，所述窗纱由夹碳无纺布层、光催化膜层和纳米空气过滤膜层组成；所述光催化膜层是由TiO₂/SiO₂复合纳米管固化胶粘在夹碳无纺布层表面而形成的；所述纳米空气过滤膜层是由分散的纳米醋酯纤维短丝固化胶粘在光催化膜层表面而形成的。

优选的，所述TiO₂/SiO₂复合纳米管的管径为300～350nm，管长为1～3μm。

优选的，所述TiO₂/SiO₂复合纳米管是以P25型TiO₂和正硅酸乙酯为原料，通过溶胶-凝胶方法制备而得的；其中，TiO₂与SiO₂的质量比为1～1.5:1。更优选为1.5:1。

所述TiO₂/SiO₂复合纳米管的制备包括如下步骤：

制备模板剂ZnO纳米线；将ZnO纳米线溶于异丙醇中，超声处理后，在强烈搅拌下，加入去离子水、氨水以及正硅酸乙酯，室温下强烈搅拌2～3h后，滴加入四氯化钛，室温下搅拌10～14h；收集沉淀，清洗、真空干燥。

优选的，所述纳米醋酯纤维短丝的长度为0.1～0.5μm。

优选的，所述纳米空气过滤膜上的纳米孔直径为100～500nm，孔隙率为85％～98％。

更优选的，所述纳米空气过滤膜上的纳米孔直径为150～200nm，孔隙率为90％～98％。

优选的，所述纳米纱窗还包括可拆卸的设置在窗框四周的窗条，所述窗条上设有若干凹槽，所述窗框上设有若干与所述凹槽相适配的凸形槽，所述窗纱设置在窗框和窗条之间，所述窗纱与所述凸形槽相对应的位置设有通孔，所述凸形槽一一对应通过所述通孔，所述凸形槽的顶部有弹性卡口，所述凸形槽可通过该弹性卡口卡合在所述凹槽内。

优选的，所述纳米纱窗还包括设置在窗条上的磁铁；所述窗框选用磁性金属材质。

本发明还涉及一种具有光催化功能的防PM2.5纳米纱窗的制备方法，所述方法包括如下步骤：

S1、在夹碳无纺布表面喷洒强力液体固化胶；