可移動式光觸媒凈水器

(河北大學 河北 保定 071000)

國內凈水器行業增長速度快，空間廣闊，凈水器廠家對市場前景高度認可。隨著凈水行業熱度的不斷提升，越來越多的傳統家電企業和互聯網企業開始涉足凈水市場，競爭形式愈演愈烈。傳統家電企業進入凈水行業有著得天獨厚的優勢，產品線長，品牌認知度高，進入凈水行業后發展比較快。

一、背景

(一)水資源背景

近幾年來我國癌患病人，特別是青少年白血病患者的增加，與飲用水受到污染有直接關系。目前我國的飲用水來源——包括自來水、各種桶裝純凈水、瓶裝礦泉水、以及各種飲水機設備等，主要是靠藥物和物理過濾手段處理。但不管采用何種過濾手段，其主要區別無外乎其濾材微孔尺寸的大小不同，所限制的物質分子大小不同而已。對于那些與水分子半徑相近的有機污染物則無法過濾。而正是這些有機污染物威脅人體健康，甚至存在致癌的風險。

(二)技術背景

以TiO2為代表的光觸媒催化劑是近年來催化劑領域研究出的一種新型、節能、綠色環保凈化的產品具有極強的殺菌、除臭、防霉、防污自潔功能?？茖W證明，TiO2在特定紫外光的作用下，其表面會產生大量的羥自由基，而羥自由基具有巨大的分解功能，幾乎可以分解所有的有機物，使其最終變成二氧化碳和水。

(三)市場背景

根據奧維云網(AVC)2018年上半年數據顯示，中國家電市場全品類(不含3C)規模增速為8.8%，而同期凈水器增速為30%，凈水市場的銷售數據看好。同時，我國凈水市場仍有巨大的發展空間，目前我國凈水器百戶擁有量不足10臺，而韓國的凈水器百戶擁有量高達90臺，我國凈水行業前景可觀。

傳統的凈水器主要是靠藥物和物理過濾手段處理除掉水中可見的污染物，光觸媒凈水器(光催化水)作為一種最新型凈化技術，可廣泛用于各種凈水制備。光觸媒技術同時可以應用于空氣凈化，根據需要設計生產各種空氣凈化制備。對于凈化甲醛等有機污染、抑菌、殺菌、凈化空氣有顯著效果。

二、介紹

(一)組成

本產品主要由pp棉濾芯、顆粒碳濾芯、壓縮碳濾芯、光觸媒濾芯、后置碳濾芯、制熱裝置、制熱裝置、控制裝置組成。

各部分作用如下：

pp棉濾芯：去除泥沙、鐵銹、紅蟲、懸浮物等顆粒，保護后面濾芯。

顆?；钚蕴繛V芯：吸附余氯漂白劑、三氯甲烷等有機物，去除異色異味

棒狀活性炭濾芯：進一步吸附余氯、異色異味并釋放對人體有益微量元素

光觸媒濾芯：去除致癌有機物、細菌，保留對人體有益的微量元素

后置活性炭濾芯：改善水質口感，深層濾除水中的殘余雜質，杜絕二次污染，出水甘醇可口

(二)技術優勢

1.我們擁有最先進的TiO2制備方法——常溫常壓絡合水解法。市面上常見TiO2制備方法絕大部分是需要高溫高壓，我們的技術耗能更少，尤其是在工廠流水線方面，投資較小。

2.常規制備的TiO2光觸媒為不透明顆粒和乳濁液，光觸媒是在光照的條件下進行催化作用，材料本身為顆?；蛘邽槿闈嵋簳钃豕庹?，進而降低材料的催化效率，而我們制備的是一種完全透明的納米級TiO2不透明顆粒，透明的特性保證了高于常規材料的催化效率，2-5nm的TiO2粒子具有小尺寸效應、表面積效應從而從物理層面大大提高凈化效率。

3.我們制備的材料中摻雜Fe、Fe3O4，這種摻雜了Fe、Fe3O4的TiO2材料對水體中的重金屬離子有吸附作用，可以有效的吸附水中對人體有害的重金屬離子。

(三)產品優勢

1.分解徹底

我們將Fe、Fe3O4摻雜的透明納米TiO2巧妙地設計在載體上利用光照即可進行催化反應，使其表面產生大量的羥自由基，羥自由基具有強大的分解能力，能夠分解幾乎所有的有機物，從而達到凈化水的目的。

由于我們的TiO2是納米級材料，區別于宏觀物體結構的特點是，它表面積占很大比重，具有表面與界面效應和體積效應，主要原因就在于直徑減少，表面原子數量增多。納米粒子表面活化中心多，這就提供了納米粒子做催化劑的必要條件。所以我們的光觸媒材料凈化效率更高，凈化得更徹底。

2.生成物無污染

傳統凈水器在對水中肉眼不可見的有機物和細菌通常采用化學方法濾除，生成物容易導致有機物析出產生二次污染，在使用過程中由于物質的蓄積性，其濾材本身很容易成為病原體的聚集繁殖地，造成二次污染。

光催化凈化，因為采用光學凈化原理，分解的有機物最終變成二氧化碳和水，絕不形成二次污染源。

3.損耗極低

常規飲水設備都存在不斷更換耗材或定期清理等維護成本，并且設備容易滋生細菌。

光催化凈水器中核心部件光觸媒濾芯具有自清潔的功能，不會產生細菌滋生的情況。光觸媒是一種催化劑，意味著光觸媒可以永遠的工作下去，其工作效率不會隨著時間或工作量的增加而降低。一般來說，消費者終生不需要更換tio2濾材。