[发明专利]用于光电化学空气净化的系统和方法

权利要求书

1.一种空气净化系统，包括：

●壳体，所述壳体界定腔、过滤器附接区域、入口、出口以及在所述入口和所述出口之间的流动路径；

●过滤器组件，所述过滤器组件被保持在与所述流动路径相交的所述腔内并且联接到所述过滤器附接区域，其中所述过滤器组件包括：

○包含纤维介质的基底，和

○设置在所述基底上的光催化材料，其中所述光催化材料包括第一量的纳米颗粒和第二量的压碎的纳米结构，其中所述光催化材料包括所述第一量的纳米颗粒和所述第二量的压碎的纳米结构的均匀分布，并且其中所述第一量与所述第二量按质量计的比率大于1；

●光子源，所述光子源联接到所述壳体并且布置成用光学辐射照射所述光催化材料，其中所述光学辐射是至少部分地可见的；以及

●流动控制机构，所述流动控制机构联接到所述壳体并且沿着所述流动路径布置，其中所述流动控制机构被配置成沿着在所述壳体的所述入口和所述出口之间的所述流动路径推动气流。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述压碎的纳米结构包括压碎的纳米棒和压碎的纳米管中的至少一种。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述压碎的纳米结构和所述纳米颗粒包含金属氧化物光催化剂。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述压碎的纳米结构界定尺寸分布，其中所述尺寸分布的峰值对应于等离子体共振频率，其中所述光学辐射界定光频率范围，并且其中所述光学辐射的所述光频率范围与所述等离子体共振频率重叠。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述光子源包括发光二极管(LED)阵列，所述发光二极管(LED)阵列被布置成以大体上均匀的照射分布来照射所述基底的表面。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述LED阵列被同心地布置在所述过滤器组件内，并且其中所述基底的所述表面是所述基底的最内表面。

7.如权利要求1所述的系统，还包括邻近所述基底的导电材料。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述导电材料包括布置在所述基底的表面处的金属网。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述表面被布置在所述基底和所述光子源之间。

10.如权利要求8所述的系统，其中所述表面被布置在所述基底和所述壳体的所述腔的最内表面之间。

11.一种空气净化系统，包括：

●过滤器组件，所述过滤器组件包括：

○包含纤维介质的基底，和

○设置在所述基底上的光催化材料，其中所述光催化材料包括第一量的压碎的纳米结构；以及

●光子源，所述光子源被布置成用光学辐射照射所述光催化材料，其中所述光学辐射界定包含大于280纳米的最小波长的波长范围。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述光催化材料还包括第二量的纳米颗粒，其中所述纳米颗粒是大体上球形的。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述压碎的纳米结构和所述纳米颗粒包含金属氧化物光催化剂。

14.如权利要求12所述的系统，其中所述第一量的压碎的纳米结构界定第一尺寸分布，其中所述第二量的纳米颗粒界定第二尺寸分布，其中所述第一尺寸分布比所述第二尺寸分布宽。

15.如权利要求14所述的系统，其中所述第一尺寸分布和所述第二尺寸分布中的至少一个的峰值对应于等离子体共振频率，其中所述光学辐射的所述波长范围对应于与所述等离子体共振频率重叠的光频率范围。

16.如权利要求11所述的系统，其中所述波长范围的所述最小波长大于315纳米。