專利名稱：一種設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱及其保鮮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冰箱，具體涉及一種設(shè)置有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱及其保鮮方法。
背景技術(shù)：
TiO2具有光催化能力，在光或者環(huán)境能量的作用下，TiO2能夠分解各種毒素。能作為光催化抗菌劑的材料還有ZnO，CdS等等，常用的是TiO2，尤其是銳鈦型的，該材料毒性低，對人體安全，對皮膚無刺激，抗菌能力強，抗菌譜廣泛。
所謂光催化是指TiO2在光激發(fā)作用下，表面可以產(chǎn)生大量的羥基自由基和氧自由基，而這兩種自由基都具有很強的化學(xué)活性，能使各種有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)。如果是這些自由基接觸到微生物體內(nèi)的有機(jī)物，也一樣會很快反應(yīng)，從而在短時間內(nèi)就殺滅微生物。各種有機(jī)毒素的有機(jī)物質(zhì)，與微生物內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)，都和TiO2的自由基反應(yīng)，二者沒有特異性。所以，TiO2具備有強分解有機(jī)物的性能，該種性能廣泛應(yīng)用于空氣凈化，防污，污水處理，自清潔涂層以及抗菌材料等多方面。
TiO2的光催化性能卓越，以至于不需要長時間受到光激發(fā)也能體現(xiàn)出光觸媒的性能。在隧道內(nèi)部等不常接觸到強光的地方，TiO2也在廣泛的使用。TiO2的光催化原理要從原子物理方面來解釋，與TiO2的能帶結(jié)構(gòu)，能級移動，電子空穴電勢有關(guān)。TiO2的表面有3種氧位缺陷，這些晶格缺陷，又導(dǎo)致了TiO2的光催化活性很高。TiO2表面能吸附多種無機(jī)和有機(jī)分子，并且將其氧化。而如果是納米狀態(tài)下的TiO2，則除了能獲得納米粒子獨特的量子尺寸效應(yīng)，表面界面效應(yīng)外，還能有減小紫外光吸收藍(lán)移，禁帶寬度增加性能，從而獲得更大的氧化還原電勢，有更強的氧化性。同時還能增加電荷的轉(zhuǎn)移速度，提高了光催化的效率。
專利文獻(xiàn)中也有相關(guān)TiO2抗菌除臭技術(shù)的報道，比如，專利文獻(xiàn)CN1247164A公開了一種光化學(xué)飲水消毒器，利用長波紫外光源照射噴有銳鈦型二氧化鈦和磷酸三鈉涂層的容器表面，進(jìn)行飲用水消毒，銳鈦型二氧化鈦72～88％，磷酸三鈉12～28％，長波紫外光源部分的波長范圍為200～400納米。
專利文獻(xiàn)CN2361283Y公開了一種利用光催化殺菌、除臭的凈化空的裝置，由多孔玻璃或多孔陶瓷、紫外線燈和固定件組成，多孔玻璃或多孔陶瓷的內(nèi)表面涂覆有二氧化鈦光催化劑涂層，達(dá)到凈化空氣的目的。
專利文獻(xiàn)CN1448214A公開了一種納米二氧化鈦光催化劑，包含半導(dǎo)體材料攙雜的納米二氧化鈦作為基體以及包敷在所述基體表面上的共軛體系有機(jī)物，其可在紫外線和可見光照射下顯示光催化活性，而且還可在微光照射下表現(xiàn)光催化活性。
專利文獻(xiàn)CN1451917A公開了一種納米二氧化鈦光催化方法凈化空氣的裝置，該裝置采用除塵、活性炭過濾、紫外線殺菌，并用其作為激發(fā)光源，對空氣進(jìn)行納米二氧化鈦光催化作用，殺滅空氣中的細(xì)菌、病毒，凈化空氣。
專利文獻(xiàn)CN 2645005Y公開了一種設(shè)置有除臭殺菌裝置的電冰箱，其中，冰箱間室中設(shè)置有涂布二氧化鈦光觸媒的裝置，還有開關(guān)和照明裝置及延時繼電裝置，使納米二氧化鈦有足夠的時間受光激發(fā)，實現(xiàn)二氧化鈦光觸媒的自清潔、殺菌和除臭的效果。
關(guān)于銀離子的殺菌能力和效果，也有不少報道，比如專利文獻(xiàn)CN1517651A公開了一種具有含納米顆粒的內(nèi)殼的冰箱，內(nèi)殼含有用于限定冰箱內(nèi)部空間的內(nèi)側(cè)片材和形成在內(nèi)側(cè)片材上的外側(cè)片材，片材中含有納米銀顆粒，尺寸大約15～300nm，濃度為1～500ppm。
但目前還沒有關(guān)于銀離子和TiO2配合使用的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，該冰箱采用納米銀鈦離子結(jié)合方式，用銀離子來修飾TiO2，可以更好的提高殺菌，分解有機(jī)物效果，降解蔬菜水果農(nóng)藥殘留，使冰箱內(nèi)的果蔬保存期延長，達(dá)到保鮮的作用。
本發(fā)明的另一目的，在于提供一種設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱的保鮮方法，采用銀、二氧化鈦以納米級粒子的形式附著于玻璃表面，牢度性高，使用期長，用銀離子來修飾TiO2，以達(dá)更好的提高殺菌，降解蔬菜水果農(nóng)藥殘留，使冰箱內(nèi)的果蔬保存期延長，達(dá)到保鮮的作用。
為了實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明的一種設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，其在冷藏室內(nèi)固定設(shè)一保鮮裝置，所述的保鮮裝置包括一具有多個通孔的殼體和一置于殼體內(nèi)的銀鈦玻璃載體。
所述的銀鈦玻璃載體是通過高溫將銀、二氧化鈦燒結(jié)到玻璃上，保證其牢固度，而且增加銀離子對TiO2激發(fā)作用。
本發(fā)明所述的高溫?zé)Y(jié)技術(shù)為將銀化合物采用液相沉積法附著于玻璃上，再將玻璃放入TiO2溶膠中以浸潤提拉的方法得到處理過的玻璃，最后在溫度為380～600℃下燒結(jié)1～2個小時，就可以完成從無定型態(tài)向銳鈦礦晶型的轉(zhuǎn)變。同時高溫?zé)Y(jié)也可以使二氧化鈦微粒同玻璃中的羥基反應(yīng)，從而使膜牢固地附著在玻璃載體上，使其無法被擦洗掉。
本發(fā)明所述的二氧化鈦溶膠，為一種膠體，采用DLVO的膠體化學(xué)理論，在雙電層的作用下達(dá)到相平衡，而不會沉淀，也不會被過濾出來?？刹捎么碱惾軇热绠惐?、丙醇和乙醇等。
所述的燒結(jié)工藝，可在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行，采用一段式加熱，也可采用分段加熱，經(jīng)過燒結(jié)，銀、二氧化鈦以納米級粒子的形式附著于玻璃表面。
為了直接針對冰箱內(nèi)的果蔬，實施保鮮，所述的保鮮裝置，可設(shè)于冰箱冷藏室的果菜盒內(nèi)，固定安裝于果菜盒的側(cè)上方。
為了促進(jìn)銀鈦離子的擴(kuò)散，還可在所述的保鮮裝置內(nèi)設(shè)一風(fēng)機(jī)，所述的風(fēng)機(jī)可采用直流風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)的開關(guān)為壓觸式開關(guān)，設(shè)置于冰箱冷藏室與冰箱門體的開合連接處，當(dāng)冰箱門體關(guān)閉時，開關(guān)開通，冰箱門體打開時，開關(guān)斷開。
所述的風(fēng)機(jī)還可與一定時器相連，使風(fēng)機(jī)每10分鐘運轉(zhuǎn)一次，兩次運轉(zhuǎn)之間停10分鐘。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的另一發(fā)明目的，本發(fā)明的一種設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置冰箱的保鮮方法，包括如下步驟先將銀、二氧化鈦通過高溫?zé)Y(jié)到玻璃上，然后將其放入帶有通孔的殼體，再固定于冰箱冷藏室內(nèi)。
具體地說，所述的燒結(jié)過程為先將銀化合物采用液相沉積法附著于玻璃上，再將玻璃放入TiO2制成的溶膠中以浸潤提拉的方法得到處理過的玻璃，最后在溫度為380～600℃下燒結(jié)1～2個小時。
所述的殼體可固定于冰箱冷藏室的果菜盒內(nèi)。
所述的殼體內(nèi)設(shè)一風(fēng)機(jī)，所述的風(fēng)機(jī)可采用直流風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)的開關(guān)為壓觸式開關(guān)，設(shè)置于冰箱冷藏室與冰箱門體的開合連接處，當(dāng)冰箱門體關(guān)閉時，開關(guān)開通，冰箱門體打開時，開關(guān)斷開。
所述的風(fēng)機(jī)還可與一定時器相連，使風(fēng)機(jī)每10分鐘運轉(zhuǎn)一次，兩次運轉(zhuǎn)之間停10分鐘。
由于納米粒子特有的小尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)，量子尺寸效應(yīng)等特性，從而具備吸收光能量的能力。微米級的TiO2粒子對紫外光幾乎不吸收。諸如TiO2等的半導(dǎo)體材料的電子的吸收光能，然后就可以躍遷至更高的能級。在激發(fā)后，電子會從原來的價帶越過禁帶，躍遷到高能級的導(dǎo)帶上。躍遷后的電子，則具備了還原能力，而原來的失去電子的空穴，則具備氧化能力。其中禁帶的寬度，也就是空穴-電子的氧化還原電勢，TiO2的電勢為3.0eV，是相當(dāng)大的電勢，F(xiàn)2/F-的電勢為2.87eV，所以說有強氧化還原能力。TiO2的晶體一共有3種，銳鈦，金紅石，板鈦，其中，銳鈦的晶體是共邊型的，而另外兩種是共頂點型的。這就造成了銳鈦晶體的缺陷更多，從而吸附能力更強，活性更高。因此本發(fā)明研究人員選擇了高活性的銳鈦式TiO2粒子。
Ag有獨特的殺菌能力，從古時候就已經(jīng)被人們所認(rèn)識。Ag能夠吸附細(xì)菌，并且破壞細(xì)菌內(nèi)部的生物酶，從而殺滅細(xì)菌。更重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)在這個納米銀鈦系統(tǒng)中，Ag由于其貴金屬的吸電子能力，可以對激發(fā)后的TiO2的光電子進(jìn)行吸收，使TiO2的電子和空穴更加分離，具備更高的活性。而且Ag也由于吸收了電子，以單質(zhì)的形式存在在膜表面，其與相比Ag+離子，有更強的殺菌能力。銀離子同TiO2粒子的結(jié)合，在一定程度上也減少了TiO2粒子對光照的依賴程度，在不需要光照的情況下也能完成分解有機(jī)物、殺滅細(xì)菌。
由于納米級的TiO2和銀離子具有很強的氧化性，會降解有機(jī)物，直接加在內(nèi)膽等塑料上會導(dǎo)致塑料部件急速老化。因此，研究人員不采用常規(guī)的方法，將納米級的TiO2和銀離子涂覆于冰箱表面，而且采用易得的玻璃作為載體。因為以SiO2為主要成分的玻璃是可以廣泛得到的無機(jī)物載體，同時玻璃表面有羥基，依靠羥基的縮合，就可以把TiO2和銀離子牢固地覆著在玻璃表面，可達(dá)到很好的效果。本發(fā)明所用銀鈦玻璃載體采用高溫?zé)Y(jié)技術(shù)，牢度性高，使用期長，壽命可達(dá)6～8年。
本發(fā)明研究人員選用玻璃作為載體，一方面是因為玻璃表面有羥基，依靠羥基的縮合，就可以把TiO2牢固地覆著在玻璃表面，另一方面，TiO2有極強的氧化還原能力，會降解有機(jī)物，直接覆在塑料內(nèi)殼上的話，塑料會很快的老化。因此玻璃(主要材質(zhì)SiO2)為穩(wěn)定的載體材料。
一般來說，催化光源需要波長380nm以下的紫外光，實際上日光中所含的紫外線已經(jīng)有足夠多的這種紫外線了。冰箱內(nèi)沒有長期光照的條件，但是本發(fā)明所述的冰箱設(shè)備簡單，無須專門安裝燈光設(shè)備，只要打開冰箱門透進(jìn)日光或冰箱內(nèi)照明燈的照射，就可以激發(fā)TiO2。也就是每開一次冰箱門，其實就等于是進(jìn)行了一次滅菌。
本發(fā)明所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，采用銀離子和TiO2配合使用，實現(xiàn)離子對電子的爭奪，減少了TiO2表面電子和空穴的復(fù)合，提高了活性。銀離子在TiO2表面摻雜后，實際上是被TiO2氧化后以單質(zhì)的形式存在的，所以說具備了應(yīng)有的各種殺菌效果。而且銀的摻雜，更可以使TiO2具備更致密的表面結(jié)構(gòu)。
TiO2由于自身對人體無害，并具備有很好的分解有機(jī)物性能，對于有機(jī)農(nóng)藥同樣能夠具備很強的分解能力；這樣本發(fā)明所述的冰箱可起到殺滅細(xì)菌，分解農(nóng)藥的作用，并用銀離子來修飾TiO2可以更好的提高殺菌，分解有機(jī)物效果，起到降解蔬菜水果農(nóng)藥殘留作用。經(jīng)檢測，本發(fā)明的冰箱殺菌性能好于單獨使用銀抗菌或二氧化鈦光觸媒殺菌，殺菌效果提高20％以上，并能降解農(nóng)藥殘留，降低30～50％的農(nóng)藥含量。由此，本發(fā)明的冰箱能夠殺滅冰箱內(nèi)以及果蔬中細(xì)菌，并能降解蔬菜水果農(nóng)藥殘留，最終使冰箱內(nèi)的果蔬保存期延長，達(dá)到保鮮的作用。


圖1為本發(fā)明的一種設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1保鮮裝置2銀鈦玻璃載體3殼體4風(fēng)機(jī)5果菜盒 31通孔具體實施方式
下面由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，以致更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其所達(dá)成的功效。
圖1為本發(fā)明的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在冰箱冷藏室內(nèi)的果菜盒5內(nèi)側(cè)上方設(shè)有一保鮮裝置1，其固定在果菜盒內(nèi)壁上。
保鮮裝置1包括一有多個通孔31的殼體3，一殼體3內(nèi)放置有一銀鈦玻璃載體2和一直流風(fēng)機(jī)4。
其中，銀鈦玻璃載體采用高溫?zé)Y(jié)法制成，先將銀氧化物采用液相沉積法附著于玻璃上，再將玻璃放入TiO2制成的溶膠(以異丙醇為溶劑)中浸潤提拉的方法得到處理過的玻璃，最后在高溫?zé)Y(jié)爐中燒結(jié)，溫度為500℃，1小時完成。此時，銀、二氧化鈦以納米級粒子的形式附著于玻璃表面。
所述的保鮮裝置還可直接固定于冰箱冷藏室的內(nèi)壁上。
所述風(fēng)機(jī)的開關(guān)設(shè)置于冰箱冷藏室與冰箱門體的開合連接處，為壓觸式開關(guān)。冰箱冷藏室門體關(guān)閉時，門體會按壓開關(guān)，開關(guān)開通，風(fēng)機(jī)開始運行，將緩慢釋放的維生素C帶到整個冰箱空間中，從而實現(xiàn)給放在冰箱中的食品保鮮的作用；當(dāng)冷藏室門體打開時，會松脫對開關(guān)的按壓，開關(guān)斷開。其與冰箱照明燈的開關(guān)方式正好相反，采用一個單刀雙擲開關(guān)即可完成照明燈和風(fēng)機(jī)的開關(guān)控制，這樣就可保證一條電路是接通的。
在對于冰箱較長時間不打開時，也就是風(fēng)機(jī)一直處于工作狀態(tài)時，為節(jié)省能耗并保證風(fēng)機(jī)的使用壽命，風(fēng)機(jī)還可與一定時器相連，使風(fēng)機(jī)每10分鐘運轉(zhuǎn)一次，兩次運轉(zhuǎn)之間停10分鐘。
對于本發(fā)明來說，冰箱內(nèi)無須專門安裝燈光設(shè)備，采用冰箱內(nèi)已有的照明燈即可，只要打開冰箱門透進(jìn)日光或冰箱內(nèi)照明燈的照射，就可以激發(fā)TiO2。這樣每開一次冰箱門，就等于是進(jìn)行了一次滅菌。
本發(fā)明所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，采用納米級銀離子和TiO2配合使用，提高了活性，提高殺菌能力，并具有很好的分解有機(jī)物性能，達(dá)到延長冰箱內(nèi)果蔬的保存期，使冰箱內(nèi)果蔬保鮮的作用。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍。所以凡依本發(fā)明申請范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為均是等同變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的申請專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，包括在冷藏室內(nèi)固定設(shè)一保鮮裝置，其特征在于所述的保鮮裝置包括一具有多個通孔的殼體和一置于殼體內(nèi)的銀鈦玻璃載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，其特征在于所述的銀鈦玻璃載體通過高溫將銀、二氧化鈦燒結(jié)到玻璃上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，其特征在于所述的銀鈦玻璃載體通過將銀化合物采用液相沉積法附著于玻璃上，再將玻璃放入TiO2溶膠中以浸潤提拉的方法得到處理過的玻璃，最后在溫度為380～600℃下燒結(jié)1～2個小時而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，其特征在于所述的保鮮裝置設(shè)于冰箱冷藏室的果菜盒內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，其特征在于所述的保鮮裝置固定安裝于果菜盒的側(cè)上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，其特征在于所述的保鮮裝置內(nèi)還設(shè)有一風(fēng)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，其特征在于所述風(fēng)機(jī)的控制開關(guān)為壓觸式開關(guān)，設(shè)置于冰箱冷藏室與冰箱門體的開合連接處，當(dāng)冰箱門體關(guān)閉時，開關(guān)開通，冰箱門體打開時，開關(guān)斷開。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，其特征在于所述的風(fēng)機(jī)還可與一定時器相連，使風(fēng)機(jī)每10分鐘運轉(zhuǎn)一次，兩次運轉(zhuǎn)之間停10分鐘。
9.一種設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱的保鮮方法，其特征在于，包括如下步驟先將銀、二氧化鈦通過高溫?zé)Y(jié)到玻璃上，然后將其放入帶有通孔的殼體，再固定于冰箱冷藏室內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱的保鮮方法，其特征在于，所述的燒結(jié)過程為先將銀化合物采用液相沉積法附著于玻璃上，再將玻璃放入TiO2溶膠中以浸潤提拉的方法得到處理過的玻璃，最后在溫度為380～600℃下燒結(jié)1～2個小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種設(shè)有銀鈦離子保鮮裝置的冰箱，包括在冷藏室內(nèi)固定設(shè)一保鮮裝置，所述的保鮮裝置包括一具有多個通孔的殼體，一置于殼體內(nèi)的銀鈦玻璃載體，同時還公開了一種冰箱的保鮮方法；該冰箱采用納米銀鈦離子結(jié)合方式，用銀離子來修飾TiO
文檔編號C03C17/36GK1904529SQ20051008554
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者黃熠, 孫桂紅, 王濱后 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾股份有限公司