[发明专利]空气净化装置及其制作方法、以及空气净化方法

权利要求书

1.一种空气净化装置，其特征在于，所述空气净化装置包括电源、阴极、阳极及粒子电极，所述阳极和所述阴极通过导线电性连接于所述电源的正负极，所述粒子电极设于所述阳极和所述阴极之间，所述粒子电极于所述电源通电时可产生活性物种，以降解空气中的气态污染物；

所述粒子电极为负载氧基氯化铁的石墨烯气凝胶导电粒子电极。

2.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述粒子电极的横截面形状为锯齿状，所述粒子电极的锯齿角度范围为60°-120°。

3.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述阳极为负载金属氧化物的多孔导电吸附材料电极、负载金属氧化物的泡沫金属电极中的至少一种；

和/或，所述阴极为负载催化剂的气体扩散电极。

4.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述电源为直流电源，所述直流电源的电压范围为0.5V-30000V。

5.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述阴极与所述阳极的间距范围为0.5mm-200mm。

6.如权利要求1至5中任一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述阴极、所述阳极及所述粒子电极均设置多个，多个所述阴极、多个所述阳极及多个所述粒子电极交错排列，且所述粒子电极设于相邻的阳极和阴极之间，多个所述阴极串联且电性连接于所述电源的负极，多个所述阳极串联且电性连接于所述电源的正极。

7.如权利要求6所述的空气净化装置，其特征在于，相邻的阳极、粒子电极及阴极构成一个三维电极，相邻两个三维电极的间距范围为0-1000mm。

8.一种空气净化装置的制作方法，用于制作如权利要求1至7中任一项所述的空气净化装置，其特征在于，包括以下步骤：

提供一电源，并分别制作阴极、阳极及粒子电极；

将所述粒子电极设置在所述阴极和所述阳极之间，并通过导线将所述阴极和所述阳极均电性连接于电源，得到电化学反应器，其中，所述粒子电极于所述电源通电时可产生活性物种，以降解空气中的气态污染物。

9.如权利要求8所述的空气净化装置的制作方法，其特征在于，制作粒子电极的步骤包括：

配制浓度为1mg/mL-10mg/mL的氧化石墨分散液和浓度为0.05g/mL-0.5g/mL的氯化铁溶液；

混合所述氧化石墨分散液和所述氯化铁溶液，得到混合溶液；

将所述混合溶液置于80℃-120℃下反应5h-12h，得到负载氧基氯化铁的石墨烯水凝胶；

对所述负载氧基氯化铁的石墨烯水凝胶进行水洗、冷冻、干燥及成型，得到石墨烯气凝胶粒子电极。

10.如权利要求9所述的空气净化装置的制作方法，其特征在于，制作阴极的步骤包括：

提供一泡沫镍网，并分别制备催化层和防水透气层；

将所述催化层、泡沫镍网及所述防水透气层依次叠合在一起，经过冷压成型得到阴极；

制作阳极的步骤包括：

提供一多孔导电吸附材料电极或泡沫金属材料电极，并配置金属氧化物；

将金属氧化物涂覆在多孔导电吸附材料电极或泡沫金属材料电极的表面得到阳极。

11.一种空气净化方法，应用于如权利要求1至7中任一项所述的空气净化装置，其特征在于，包括以下步骤：

在正极和负极之间施加直流电压；

将含有气态污染物的空气由阴极侧或阳极侧通入，并流向粒子电极，再穿过另一对应阳极或阴极并流出，粒子电极产生活性物种以去除气态污染物。