可移动式光触媒净水器

(河北大学 河北 保定 071000)

国内净水器行业增长速度快，空间广阔，净水器厂家对市场前景高度认可。随着净水行业热度的不断提升，越来越多的传统家电企业和互联网企业开始涉足净水市场，竞争形式愈演愈烈。传统家电企业进入净水行业有着得天独厚的优势，产品线长，品牌认知度高，进入净水行业后发展比较快。

一、背景

(一)水资源背景

近几年来我国癌患病人，特别是青少年白血病患者的增加，与饮用水受到污染有直接关系。目前我国的饮用水来源——包括自来水、各种桶装纯净水、瓶装矿泉水、以及各种饮水机设备等，主要是靠药物和物理过滤手段处理。但不管采用何种过滤手段，其主要区别无外乎其滤材微孔尺寸的大小不同，所限制的物质分子大小不同而已。对于那些与水分子半径相近的有机污染物则无法过滤。而正是这些有机污染物威胁人体健康，甚至存在致癌的风险。

(二)技术背景

以TiO2为代表的光触媒催化剂是近年来催化剂领域研究出的一种新型、节能、绿色环保净化的产品具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁功能。科学证明，TiO2在特定紫外光的作用下，其表面会产生大量的羟自由基，而羟自由基具有巨大的分解功能，几乎可以分解所有的有机物，使其最终变成二氧化碳和水。

(三)市场背景

根据奥维云网(AVC)2018年上半年数据显示，中国家电市场全品类(不含3C)规模增速为8.8%，而同期净水器增速为30%，净水市场的销售数据看好。同时，我国净水市场仍有巨大的发展空间，目前我国净水器百户拥有量不足10台，而韩国的净水器百户拥有量高达90台，我国净水行业前景可观。

传统的净水器主要是靠药物和物理过滤手段处理除掉水中可见的污染物，光触媒净水器(光催化水)作为一种最新型净化技术，可广泛用于各种净水制备。光触媒技术同时可以应用于空气净化，根据需要设计生产各种空气净化制备。对于净化甲醛等有机污染、抑菌、杀菌、净化空气有显著效果。

二、介绍

(一)组成

本产品主要由pp棉滤芯、颗粒碳滤芯、压缩碳滤芯、光触媒滤芯、后置碳滤芯、制热装置、制热装置、控制装置组成。

各部分作用如下：

pp棉滤芯：去除泥沙、铁锈、红虫、悬浮物等颗粒，保护后面滤芯。

颗粒活性炭滤芯：吸附余氯漂白剂、三氯甲烷等有机物，去除异色异味

棒状活性炭滤芯：进一步吸附余氯、异色异味并释放对人体有益微量元素

光触媒滤芯：去除致癌有机物、细菌，保留对人体有益的微量元素

后置活性炭滤芯：改善水质口感，深层滤除水中的残余杂质，杜绝二次污染，出水甘醇可口

(二)技术优势

1.我们拥有最先进的TiO2制备方法——常温常压络合水解法。市面上常见TiO2制备方法绝大部分是需要高温高压，我们的技术耗能更少，尤其是在工厂流水线方面，投资较小。

2.常规制备的TiO2光触媒为不透明颗粒和乳浊液，光触媒是在光照的条件下进行催化作用，材料本身为颗粒或者为乳浊液会阻挡光照，进而降低材料的催化效率，而我们制备的是一种完全透明的纳米级TiO2不透明颗粒，透明的特性保证了高于常规材料的催化效率，2-5nm的TiO2粒子具有小尺寸效应、表面积效应从而从物理层面大大提高净化效率。

3.我们制备的材料中掺杂Fe、Fe3O4，这种掺杂了Fe、Fe3O4的TiO2材料对水体中的重金属离子有吸附作用，可以有效的吸附水中对人体有害的重金属离子。

(三)产品优势

1.分解彻底

我们将Fe、Fe3O4掺杂的透明纳米TiO2巧妙地设计在载体上利用光照即可进行催化反应，使其表面产生大量的羟自由基，羟自由基具有强大的分解能力，能够分解几乎所有的有机物，从而达到净化水的目的。

由于我们的TiO2是纳米级材料，区别于宏观物体结构的特点是，它表面积占很大比重，具有表面与界面效应和体积效应，主要原因就在于直径减少，表面原子数量增多。纳米粒子表面活化中心多，这就提供了纳米粒子做催化剂的必要条件。所以我们的光触媒材料净化效率更高，净化得更彻底。

2.生成物无污染

传统净水器在对水中肉眼不可见的有机物和细菌通常采用化学方法滤除，生成物容易导致有机物析出产生二次污染，在使用过程中由于物质的蓄积性，其滤材本身很容易成为病原体的聚集繁殖地，造成二次污染。

光催化净化，因为采用光学净化原理，分解的有机物最终变成二氧化碳和水，绝不形成二次污染源。

3.损耗极低

常规饮水设备都存在不断更换耗材或定期清理等维护成本，并且设备容易滋生细菌。

光催化净水器中核心部件光触媒滤芯具有自清洁的功能，不会产生细菌滋生的情况。光触媒是一种催化剂，意味着光触媒可以永远的工作下去，其工作效率不会随着时间或工作量的增加而降低。一般来说，消费者终生不需要更换tio2滤材。