[01162022]等离子体放电催化空气净化器

近年来室内空气质量已成为人们广泛关注的热点。室内空气污染主要是有害挥发性有机化合物(VOCs)污染和微生物污染，不仅见于普通百姓家庭，高档建筑、写字楼的污染也有过之而无不及。这些污染会导致多种疾病，如白血病、癌症等。因此，如何创造一个清洁的人居绿色环境是关系到广大人民群众身体健康甚至生命安全的头等大事。现有的室内空气净化技术主要有机械过滤、静电除尘、吸附、光催化氧化和等离子体等。普通机械过滤设备对细小微粒的过滤效果不甚理想。静电除尘对于细小微粒的过滤效果甚佳，但无法降解VOCs。对于VOCs而言，传统净化主要采用吸附方法，所用的吸附剂主要有粒状活性炭、高锰酸钾浸泡过的氧化铝和以上两种物质的混合物。但上述方法对VOCs的选择吸收性很强，需要再生，成本高，难以连续工作。光催化和低温等离子体技术是当前极具活力的室内空气净化技术。光催化技术主要通过紫外线照射某些半导体材料(如TiO<,2>)激发产生电子及空穴。这些空穴或电子能够与吸附在材料表面的污染物(如VOCs)产生氧化或还原反应，将有害的VOCs分解成无害的CO<,2>、H<,2>O等。但存在光催化氧化效率不高，以及不能去除室内空气中的悬浮物及危害很大的细微颗粒物等问题。低温非平衡态等离子体技术通过高压放电产生的等离子体中含有大量高能电子、离子、激发态粒子等活性粒子和具有很强氧化性的自由基，能降解VOCs，但挥发性有机物经等离子体处理后CO和O<,3>等副产物难以控制，因此多数停留在探索研究阶段。课题组开发的等离子体放电催化室内空气净化技术，巧妙结合了等离子体空气净化技术和光催化空气净化技术的技术特点，具有很强的创新性和新颖性，研究成果属国内首创。在光催化空气净化中，纳米材料通过紫外光催化产生电子空穴对，空穴与水分子反应生成羟基自由基，降解VOCs和灭菌消毒；而等离子体放电本身不仅产生紫外光，还能产生高能粒子，实践证明，高能粒子也能催化纳米材料。本成果已申请国家发明专利，专利申请号为：200510011748.2。技术指标等离子体放电催化空气净化器，不仅等离子体本身净化了空气，而且等离子体放电产生的紫外光和高能粒子共同催化纳米材料进一步对空气净化，因而其净化效率显然要高于单独的等离子体或单独的光催化。等离子体放电催化空气净化器试验样机。将香烟烟雾吹入净化器入口，其出口处未见香烟烟雾飘出，说明净化器能有效除尘。检验净化器降解甲醛的效果：将此净化器放置于一1.7m.3用不锈钢制成的密闭小室内，小室上方安装一小风扇，以使室内空气循环流动，甲醛混合均匀。密闭小室内有探头，在小室内反应过程中通过Innova1303多点采样仪传送采样信号给Innova1312光声气体分析仪，并且在计算机上显示室内气体成分浓度的变化。应用说明等离子体放电催化空气净化器可以开发成系列产品，小的可以用于家庭、病房、手术室、办公室、宾馆的客房等场合的空气净化；中型的可用于火车站候车室、列车车厢、会议室、电影院、健身房、训练馆、比赛馆、教室、食堂、洗浴中心等公共场合的空气净化；大型的可用于中央集中空调系统的空气净化。应用前景十分广阔。开发的等离子体放电催化空气净化器为三区空气净化器，即分为荷电区、收尘区和等离子体放电催化区(降解VOCs和灭菌消毒区)，三区互相独立，三区均为“抽屉”式结构，即均可方便的抽出和插入，在荷电区或收尘区有灰尘后，只要将其抽出用水冲即可干净。因而等离子体放电催化空气净化器在使用中不用更换其元器件和材料，只需一次投入，使用十分方便。合作方式技术转让，合作生产。