[实用新型]一种纤维基波纹状光催化模块

说明书

本实用新型提供一种纤维基波纹状光催化模块，所述光催化模块主要用于光催化降解污染物。所属纤维基波纹状光催化模块的制备方法，所述催化模块由多个依次层叠的催化剂单元和模块壳体构成，所述多个依次层叠的催化剂单元封装在所述模块壳体内，所述催化剂单元包括载体以及嵌入所述载体内部且在所述载体表面上均匀分布的纳米TiO₂催化剂层，其中，所述载体由波纹状的瓦楞耐火纤维纸和平面状的耐火纤维纸粘结复合而成，所述平面状耐火纤维纸加工制得波纹状瓦楞耐火纤维纸。光催化模块具有活性高、抗冲击性能力强，规格尺寸自由组装等特点。

技术领域

本实用新型涉及环境功能材料领域，具体的说，涉及一种纤维基波纹状光催化模块。

背景技术

工业有机废气(VOCs)成为大气主要污染物之一，对大气环境污染有很高的贡献，VOCs主要包括非甲烷总烃、含氧、含氮、含硫有机物等有机化合物。VOCs对嗅觉、呼吸系统和肺部有很强的毒性，同时能够刺激皮肤、眼睛，导致白血病及肝、肾功能衰竭。此外，还具有“三致”作用，在人体内积累、导致癌变、基因突变，对人体健康危害在成极大危害。对于大气环境，VOCs是引起酸雨、光化学烟雾以及臭氧层破坏的主要物质之一。对此，我国于1996年颁布了《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)，规定了14种VOCs的排放限值，后续在不同行业分别颁布了VOCs的排放标准，进一步规范了VOCs排放要求。

对于VOCs的消除，工业中常用的技术有吸附、低温等离子、催化燃烧、膜分离、光催化及生物法等。对于含有低浓度VOCs、恶臭、刺激性及异味等废气，光催化技术在常温、常压下具有高效、低成本等特点，不需要外界能量输入。光催化技术的核心是光催化剂，纳米TiO₂被公认为优良的光催化材料，具有性能稳定、成本低、效率高及无毒无害等特点。催化剂的结构及制备方法决定催化剂性能，主流技术是将粉末状TiO₂光催化剂涂覆到铝基蜂窝、金属网等载体表面，催化剂存在孔径大、比表面积小、光源利用率低等缺点，光催化产生的光生电子和光生空穴容易复合，不利于高活性自由基与废气分子作用，催化剂的效率较低。

专利CN107556118A公开了一种泡沫状光催化模块，以泡沫陶瓷为载体，表面涂覆TiO2催化剂涂层。催化剂具有较高的光催化活性，但制备工艺复杂，需要反复挂浆-干燥，加工周期长。专利CN108636391S公开了一种负载型二氧化钛光催化材料及其制备方法，以商用TiO₂粉体为涂层原料，通过分散制备涂覆浆液，然后对载体进行涂覆，经后续干燥、焙烧后得到光催化模块，催化模块的热处理工艺要求高，且存在涂层强度低、容易脱落等缺点，高温热处理易引起TiO₂晶型转变，进而影响催化性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是公开一种纤维基波纹状光催化模块，所述光催化模块主要用于光催化降解污染物。

本实用新型提供一种光催化模块，包括纤维载体、催化剂涂层和催化剂嵌块，所述纤维载体内部具有三维网络孔道结构，所述催化剂嵌块嵌设连接在所述三维网络孔道结构中嵌设有催化剂块，所述催化剂涂层涂覆在纤维载体的外表面。

所述纤维载体包括两层纤维纸，一层为平面状纤维纸，一层为波浪状纤维纸，所述平面状纤维纸的一侧与浪状纤维纸的波峰相连接。

所述波浪状纤维纸的波峰单元高度为1-10mm，所述波浪状纤维纸的波峰单元的宽度为2-22mm。

所述纤维纸为耐火纤维纸，所述耐火纤维纸由耐高温纤维交错连接制成；所述耐高温纤维为陶瓷纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、高硅氧纤维、石英纤维和莫来石纤维中的一种或任意几种。

所述催化剂嵌块和催化剂涂层均由光催化剂制成，所述光催化剂为钛酸丁酯或钛酸异丙酯。