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2021-08-11
办公室、高铁车厢、包厢等密闭空间或公用场所空气质量与人体健康息息相关。密闭空间中的甲醛以及细菌、病毒等病原体会降低人体免疫力，致病致癌。因此，开发多功能空气净化器件与装置迫在眉睫。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所非金属催化、纳米生物材料和柔性光电材料等三个团队与中科院上海巴斯德研究所合作，共同研发了兼具消毒、杀菌和除醛的多功能空气净化器件。在玻纤布上原位合成的Ag-Co3O4催化剂涂层，涂层含纳米Ag颗粒，以连续均一的方式附着在玻璃纤维表面，具备导电性、柔性和透气性。
对该器件施加低压直流电（＜20V），使电流通过导电涂层，产生的电热效应可以促进甲醛的催化氧化降解，降解效率是热催化的3倍，并可节省90%以上的能耗。同时，通电后器件可以加速各类病原体灭活，在表面温度低于50℃的电热效应下，可在数分钟内几乎全部灭活多种细菌和病毒。
该器件可作为柔性滤网内置于商用中央空调和空气净化器等柜机中，以低压电为动力，与前端静电除尘净化单元配合提高空气处理效率，保障密闭空间及公用场所人体健康。
该工作近期以“Low-voltage driven Ag-Co3O4 textile device for multifunctional air cleaning”为题发表在化学工程领域顶级国际期刊Chemical Engineering Journal上，并申请了中国发明专利1项（CN2020113450810），获软件著作权1项（软著登字第4189490）。
以上工作得到了中科院前沿科学重点研究项目（QYZDB-SSW-JSC037）和中国科学院福建省创新研究院（FJCXY18020202）等项目资助。
图1 (a)多功能空气净化器件的组装；(b)多功能空气净化器件的微观形貌
图2 多功能空气净化器件消毒、杀菌和除醛的示意图
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