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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、病毒等病原體會降低人體免疫力，致病致癌。因此，開發(fā)多功能空氣凈化器件與裝置迫在眉睫。
中國科學(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團隊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。
對該器件施加低壓直流電（＜20V），使電流通過導(dǎo)電涂層，產(chǎn)生的電熱效應(yīng)可以促進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，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中，以低壓電為動力，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)域頂級國際期刊Chemical Engineering Journal上，并申請了中國發(fā)明專利1項（CN2020113450810），獲軟件著作權(quán)1項（軟著登字第4189490）。
以上工作得到了中科院前沿科學(xué)重點研究項目（QYZDB-SSW-JSC037）和中國科學(xué)院福建省創(chuàng)新研究院（FJCXY18020202）等項目資助。
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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