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2021-08-11
辦公室、高鐵車廂、包廂等密閉空間或公用場(chǎng)所空氣質(zhì)量與人體健康息息相關(guān)。密閉空間中的甲醛以及細(xì)菌、病毒等病原體會(huì)降低人體免疫力，致病致癌。因此，開(kāi)發(fā)多功能空氣凈化器件與裝置迫在眉睫。
中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所非金屬催化、納米生物材料和柔性光電材料等三個(gè)團(tuán)隊(duì)與中科院上海巴斯德研究所合作，共同研發(fā)了兼具消毒、殺菌和除醛的多功能空氣凈化器件。在玻纖布上原位合成的Ag-Co3O4催化劑涂層，涂層含納米Ag顆粒，以連續(xù)均一的方式附著在玻璃纖維表面，具備導(dǎo)電性、柔性和透氣性。
對(duì)該器件施加低壓直流電（＜20V），使電流通過(guò)導(dǎo)電涂層，產(chǎn)生的電熱效應(yīng)可以促進(jìn)甲醛的催化氧化降解，降解效率是熱催化的3倍，并可節(jié)省90%以上的能耗。同時(shí)，通電后器件可以加速各類病原體滅活，在表面溫度低于50℃的電熱效應(yīng)下，可在數(shù)分鐘內(nèi)幾乎全部滅活多種細(xì)菌和病毒。
該器件可作為柔性濾網(wǎng)內(nèi)置于商用中央空調(diào)和空氣凈化器等柜機(jī)中，以低壓電為動(dòng)力，與前端靜電除塵凈化單元配合提高空氣處理效率，保障密閉空間及公用場(chǎng)所人體健康。
該工作近期以“Low-voltage driven Ag-Co3O4 textile device for multifunctional air cleaning”為題發(fā)表在化學(xué)工程領(lǐng)域頂級(jí)國(guó)際期刊Chemical Engineering Journal上，并申請(qǐng)了中國(guó)發(fā)明專利1項(xiàng)（CN2020113450810），獲軟件著作權(quán)1項(xiàng)（軟著登字第4189490）。
以上工作得到了中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目（QYZDB-SSW-JSC037）和中國(guó)科學(xué)院福建省創(chuàng)新研究院（FJCXY18020202）等項(xiàng)目資助。
圖1 (a)多功能空氣凈化器件的組裝；(b)多功能空氣凈化器件的微觀形貌
圖2 多功能空氣凈化器件消毒、殺菌和除醛的示意圖
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