电能与催化协同无耗材空间净化关键技术研究 （2023年度《家电科技》优秀创新团队项目）

项目负责人：陈新厂

项目联系人：杨翠霞 cuixia.yang@midea.com

项目组成员：杨平、代光剑、杨大伟、陈金发、曾敏、李思逸、唐天宇、范智莹、陈大鹏、曾正、王金洋、朱睿、崔谷梨

单位：广东美的制冷设备有限公司 

项目背景及研究意义

据统计，人类70%～90%的时间在室内度过，室内空气质量保障不容忽视。目前主要以HEPA滤网技术净化室内灰尘，其对细小颗粒物收集效果好但风阻大、需定期更换滤网；对于气态污染物，以活性炭吸附为主，但吸附容量有限、易产生二次污染；空气除菌技术效率较低，行业内物表除菌相关的技术相对缺乏。本项目围绕家居环境净化技术难题，电能与催化协同无耗材空间净化技术，多技术协同为用户提供家庭空气环境系统的解决方案，实现真正的无耗材高效率的室内空间净化。

项目介绍

项目团队从物理、化学以及微生物三部分的污染物展开，通过物理、化学、材料等多专业技术的协同耦合，以无耗材空间净化为导向，从材料合成、催化技术以及能量协同等领域深入挖掘技术突破点，通过过程参数、材料配方以及结构设计等最终实现对环境中气态污染物甲醛、颗粒物、空气和物表微生物等的高效无耗材净化。项目成果已成功应用于空调、空气净化器以及消毒机等产品，在提升家用健康电器技术水平的同时，无二次成本投入，用户体验更好。

项目优势

（1）室温催化无耗材除甲醛技术：采用独特的高效晶相定向合成技术，同时提升催化剂的层间离子含量，使催化分解反应可持续进行，延长使用寿命；构建丰富的活性晶格氧中心，提升甲醛分解成CO2和H2O的效率。

（2）等离子体高效空气除菌技术：以等离子体气体放电理论为基础，通过对发射头材料研究、耦合工作模式探索、放电单元交互物理场分析，创新性地提出新的结构形式、耦合工作模式和阵列放电单元的概念，提高了离子发射量及发射距离，实现快速高效地去除细菌病毒。

（3）高选择性电解实现杀菌因子可控释放：创新性地对基材进行等离子体渗碳处理以及基材表面复合金属纳米涂层研究，解决现有电解技术中电极寿命低，电解产次氯酸效率低的问题，实现长达12000 h的高效电解；为了避免工业上酸洗维护电极的操作，利用逻辑程序设计保障电极的长久洁净，实现物体表面的高效灭菌。

（4）无耗材除尘：创新性地通过绝缘材料刻蚀对滤网进行改性，大幅度增强净化效率和有效净化寿命；通过特定的表面处理技术，实现滤网的高效率再生；为了避免高湿度环境导致的失效问题，项目利用仿生结构提高耐湿能力，实现在70%湿度下，性能衰减小于10%。

项目成果

项目在健康、安全、高效、便捷等方面的研究取得突破，免更换、无耗材技术的应用和推广，有力支撑了“碳达峰、碳中和”的国家战略。项目累计申请专利177项，其中发明专利81项，PCT专利1项，实用新型专利95项；授权专利120项，其中发明专利25项，实用新型专利95项；发表技术论文4篇；参与制定及修订国标3项，团标2项，企标8项；经中国轻工业联合会组织的科学技术成果鉴定结论为“国际领先水平”。荣获中国建筑材料流通协会科技进步奖一等奖、广东省高新技术企业系会科学技术奖一等奖、佛山高新技术进步奖一等奖等奖项。

电解水除菌模块

等离子体除菌模块