CN105311954A - 多个等离子体驱动的催化剂反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用等离子体驱动的催化剂技术的空气净化系统。该系统包括平行设置的多个等离子体驱动的催化剂反应器。使用包括锯齿形结构的锯齿形电极以促进等离子体的产生。本发明的系统提供了易于制造和按比例增大、以及提高了空气净化性能的优势。

Description

多个等离子体驱动的催化剂反应器

相关申请的交叉参考

本申请是2014年7月29日提出的序列号为14/446,331的非临时专利申请的部分继续申请，将其公开内容通过引用全部并入本文。依照35U.S.C.§119(e)，本申请是要求了2014年11月12日提出的序列号为62/078,940的US临时专利申请的权益的非临时专利申请，将该US临时专利申的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于消毒、清洁和净化空气的等离子体驱动的催化剂(PDC)技术的应用。更具体地，本发明涉及一种具有平行设置的多个等离子体驱动的催化剂反应器的空气净化系统。

背景技术

根据各种研究，城市居民在一天中大约80％的时间是花费在室内环境中，如家庭、办公室、电影院、餐馆、商店和其他半封闭空间。由于各种各样的室内空气污染源，如吸烟、油烟、墙纸胶、线圈、烧油取暖器、烟雾、PM2.5等等，在这些半封闭空间中的空气质量可能会很差。各种污染物的连续或间歇的排出可导致严重的人体健康损害，甚至死亡。通过通风保持适当的室内空气质量通常会引进室外空气来稀释室内的空气空间。但是，如果室外空气质量较差或缺乏室内通风的能力，则室内空气污染会持续。因而，需要空气净化系统净化室内空气以便改善空气质量。

等离子体是分子被离子化的气体，它包含许多组分，诸如不同能量的电子、正负离子和中性粒子。许多研究表明，等离子体对于去除氮氧化物、硫氧化物、气味和挥发性有机化合物是有效的。在各种类型的等离子体中，非热等离子体已被证明是分解挥发性有机化合物和其他空气污染物的相当有效的技术。非热等离子体具有一些独特的性质，如在环境温度和大气压下的快速响应，在短的停留时间内实现高的电子能量，和容易操作。此外，等离子体放电的方式类似于静电除尘器可用于灰尘和液滴收集。然而，研究人员一致认为，应用等离子体消除挥发性有机化合物具有三个主要的弱点，其包括与有害化合物(一氧化碳、氮氧化物、其他挥发性有机化合物等)排放物的不完全氧化、差的能量效率和低矿化度。不完全氧化导致形成有毒副产物，如一氧化碳(CO)、臭氧和气溶胶粒子，这甚至增大了总的气体毒性。因此，这些副产物的形成需要额外的后处理系统，这增加了整个空气净化系统的成本和复杂性。

EP1671659公开了一种消毒和净化装置，包括：壳体；设置在所述壳体上的定向空气导流板；可移动的空气导流板，其包括在所述壳体内并设置在与所述定向空气导流板对应的位置；等离子体反应器，其安装在所述可移动的空气导流板下面，并且所述等离子体反应器从顶部至底部顺序安装阴离子阳极板、阴离子阴极板、等离子体阳极板和等离子体阴极板，并且所述阴离子阳极板、阴离子阴极板、等离子体阳极板和等离子体阴极板是带网孔的不锈钢板，纳米催化剂的薄膜覆盖在所述带网孔的不锈钢板的表面上。然而，由于在阳极和阴极板上的催化剂覆层，使用这种方法来产生等离子体在以高强度提供等离子体方面不那么有效。

根据具有用于空气处理的等离子体和催化剂组合的传统空气净化装置，等离子体在腔室中产生，并且光催化剂层放置在该腔室的空气出口处，或该腔室的空气入口处。然而，这种配置在空气净化中不是有效的，因为光催化剂层产生了空气净化系统的高空气阻力，导致空气循环速度的衰减和通风机电负荷的增加。更甚者，需要额外的紫外光灯照射光催化剂层以便自由基的产生，这增加了空气净化系统的成本和复杂性。并且，简单应用的UV照射可能不够强，不足以产生足够的自由基来分解空气污染物，最终导致无效的空气净化。

因此，对于空气净化装置存在未满足的需求，所述空气净化装置能有效地去除空气污染物且具有低的空气阻力、系统复杂性和功耗。

发明内容

本发明涉及一种利用等离子体驱动的催化剂技术的空气净化系统。该系统包括平行设置的多个等离子体驱动的催化剂反应器。

根据本发明的一实施方式，一种空气净化系统，包括：平行设置的多个等离子体驱动的催化剂(PDC)反应器；其中PDC反应器相互平行地堆叠；其中每个PDC反应器包括第一电极、第二电极、第一介电层和第一光催化剂层；其中第一电极和第二电极相互平行地定位，并且第一介电层位于第一电极和第二电极之间且形成在第一电极上；其中第一光催化剂涂层涂覆在第二电极或者第一介电层上。

优选地，每个PDC反应器都呈长方形或者正方形，以便于在PDC反应器当中堆叠。

优选地，第一电极和第二电极呈长方形、正方形或者“U”形。

根据本发明的另一实施方式，一种空气净化系统包括：平行设置的多个等离子体驱动的催化剂(PDC)反应器；其中PDC反应器相互平行地堆叠；其中每个PDC反应器都包括第一锯齿形电极、第二锯齿形电极、第一介电层和第一光催化剂涂层；其中第一锯齿形电极包括一个或多个第一锯齿形结构，第二锯齿形电极包括一个或多个第二锯齿形结构；其中第一锯齿形电极和第二锯齿形电极相互平行地定位，并且第一介电层位于第一锯齿形电极和第二锯齿形电极之间且形成在第一锯齿形电极上；其中第一光催化剂涂层涂覆在第二电极或者第一介电层上。

优选地，第一锯齿形电极和第二锯齿形电极呈长方形、正方形或者“U”形。

本发明的系统提供了易于制造和按比例增大、以及提高了空气净化性能的又是。另外，由于等离子体密度和放电区域大于蜂窝配置，因此平行设置要实现与蜂窝配置一样的性能需要的电压要低。与蜂窝配置相比，平行设置的尺寸更紧凑。

附图说明

在下文中参照附图更详细地描述本发明的具体实施方式，其中：

图1是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的等离子体驱动的催化剂消毒和净化装置的示意图；

图2是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的PDC装置中的等离子体反应器的示意图，其中催化剂涂覆在电极上；

图3是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的PDC装置中的等离子体反应器的示意图，其中催化剂位于两个电极之间；

图4是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的PDC装置中的等离子体反应器的示意图，其中催化剂位于等离子体反应器的后端；

图5是一张照片，表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的用于空气污染物去除试验的实验设置；

图6是示意图，表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有蜂窝配置的空气净化系统的俯视图；

图7A是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有在两个电极之间的一个介电层的平行设置的多个PDC反应器的配置的示意图；

图7B是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有在两个电极之间的两个介电层的平行设置的多个PDC反应器的配置的示意图；

图8A是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有在两个锯齿形电极之间的一个介电层的平行设置的多个PDC反应器的配置的示意图；

图8B是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有在两个锯齿形电极之间的两个介电层的平行设置的多个PDC反应器的配置的示意图；

图9A是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的“U”形电极的平面图；和

图9B是示出图9A的电极的另一视图。

具体实施方式

在下面的描述中，多个空气净化装置和系统作为优选的例子被阐明。对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不背离本发明的范围和精神的情况下作出修改，包括添加和/或替换。具体细节可能被省略以免混淆本发明；然而，书面记载本公开内容以使本领域的技术人员能够实践本文中的教导而不需要过度的实验。

本发明中的等离子体驱动的催化剂消毒和净化装置可以去除空气污染物并有效地和高效地改善室内空气质量。该装置包括预滤器、电通风机和其内具有催化剂的等离子体反应器。等离子体反应器是基于电介质阻挡放电(DBD)等离子体，其包括两个平行的间隔开的电极，和一个或两个电介质阻挡件。电极由导电材料构成，其可以呈杆、管、筒、箔、薄膜、板或网的形式。在两个电极之间的距离范围从几毫米至一百毫米。电极被电介质阻挡件分开，并且这些阻挡件附接到电极或插入在两个电极之间。频率范围从几百赫兹(Hz)至几百千赫(kHz)的从4kV至30KV的高压交流电(AC)被施加在电极上以在反应器内产生DBD等离子体。

等离子体和催化剂的组合用于空气处理具有许多优点，如更高的能量效率、低功耗、高矿化速率和没有副产物形成。该等离子体驱动的催化空气清洁技术能通过在低温下将全部范围的有毒成分分解成CO₂和H₂O来实现深度净化。改变等离子体特性可最终导致增强新活性物种的产生和提高等离子体放电的氧化能力。等离子体放电也会影响催化剂的性质，如化学成分的变化、表面积的增加或催化结构的变化。等离子体区域中的催化剂被等离子体激活，激活机制包括臭氧、紫外线、局部加热、功函数的改变、晶格氧的激活、吸附/解吸、电子-空穴对的产生和气相自由基与被吸附污染物的直接相互作用。除了帮助降解等离子体反应器中的气体污染物之外，激活的催化剂也可以降解从等离子体产生的有毒副产物。因此，与仅使用等离子体或其它空气净化技术相比，该等离子体驱动的催化剂技术有高得多的空气净化效率和更低的有毒副产物排放。

图1是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的等离子体驱动的催化剂消毒和净化装置的示意图。该装置101包括具有空气入口103和空气出口104的壳体102、电通风机105、定向空气导流板106、预滤器107和等离子体反应器108。壳体102包围电通风机105、定向空气导流板106、预滤器107和等离子体反应器108。电通风机105产生气流。定向空气导流板106定位气流的方向。预滤器107去除空气微粒。等离子体反应器108产生用于消毒和净化空气的等离子体。

图2是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的PDC装置中的等离子体反应器的示意图，其中催化剂涂覆在电极上。等离子体反应器包括一对间隔开的等离子体电极201a和201b、两个绝缘电介质层202a和202b、两个光催化剂层203a和203b、交流电源204、用于进气的空气入口和用于出气的气体出口。间隔开的等离子体电极201a和201b放置成彼此平行并具有一距离。绝缘电介质层202a位于间隔开的等离子体电极201a上并且面对间隔开的等离子体电极201b。类似地，绝缘电介质层202b位于间隔开的等离子体电极201b上并且面对间隔开的等离子体电极201a。光催化剂层203a涂覆在绝缘电介质层202a上，光催化剂层203b涂覆在绝缘电介质层202b上。这样，光催化剂层203a面对间隔开的等离子体电极201b，同时光催化剂层203b面对间隔开的等离子体电极201a。当AC电源204将高压交流电提供给间隔开的等离子体电极201a和201b时，在位于间隔开的等离子体电极201a和201b之间的等离子体区域内产生等离子体205。光催化剂层203a和203b都与等离子体205接触。当来自空气入口的被污染的空气通过等离子体反应器中的等离子体205时，被污染的空气被净化和消毒，净化的空气被从空气出口释放出来。

由于光催化剂层直接涂覆在绝缘电介质层上，所以光催化剂层能够被等离子体反应器中的等离子体有效地激活，而无需额外的紫外光照射来产生自由基，其能将诸如VOC的空气污染物分解成无害产物，例如水和二氧化碳，从而进一步提高了空气污染物的去除效率。由于光催化剂与等离子体接触，所以自由基的生成效率在这种反应性的等离子体环境下进一步提高。另外，从等离子体产生的臭氧或其他有害副产物也被自由基消除了。

由于光催化剂层被涂覆在绝缘层上，因此几乎没有空气阻力从光催化剂层产生，最终维持高气流条件并降低空气净化装置的电通风机的负荷。

图3是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的PDC装置中的等离子体反应器的示意图，其中催化剂位于两个电极之间。在本实施方式中，光催化剂层303位于一对等离子体间隔开的电极301a和301b之间的等离子体区域中，并放置成与该对等离子体间隔开的电极301a和301b基本上平行。光催化剂层303浸入由该对等离子体间隔开的电极所产生的等离子体305并与等离子305接触，以使得在没有额外的紫外光照射的情况下，光催化剂层303有效地被等离子305激活，从而产生自由基以分解空气污染物并消除臭氧和从等离子体305释放的其他有害副产物。另外，当光催化剂层303放置成与气流平行时，几乎没有空气阻力从光催化剂层303产生。相似地，绝缘电介质层302a和302b分别涂覆在该对等离子体间隔开的电极301a和301b上。连接到电极的交流电源304将交流电压提供给电极。

优选地，光催化剂层的厚度范围为10微米到500微米。绝缘电介质层的厚度范围为1毫米至5毫米。

图4是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的等离子体反应器的示意图，其中催化剂位于等离子体反应器的后端。在本实施方式中，光催化剂层403位于等离子体反应器的后端，并覆盖等离子体反应器的空气出口。光催化剂层403的表面暴露于一对等离子体间隔开的电极401a和401b之间的等离子体区域，并与等离子体405接触以使得在没有额外的紫外光照射的情况下，光催化剂层403有效地被等离子体405激活，从而产生自由基以分解空气污染物并消除臭氧和从等离子体405释放的其他有害副产物。这种配置可以提供更好的空气污染物去除效率。相似地，绝缘电介质层402a和402b分别涂覆在该对等离子体间隔开的电极401a和401b上。连接到电极的交流电源404将交流电压提供给电极。

优选地，二氧化钛基的涂层被整合在反应器中。该催化剂具有孔径为2-20纳米的多个介孔结构，其总有效表面积被增加。二氧化钛催化剂可以掺杂其它元素，如钛、锌、铜、锰、镧、钼、钨、钒、硒、钡、铈、锡、铁、镁、金、铂、钴、镍或钯，或其氧化物以提高其光催化性能。该催化剂可涂覆在电介质阻挡件或其它基底上，如透气性的基底、金属、玻璃、陶瓷、塑料和织物。该催化剂的位置可以是在电极的表面上、电极之间或在等离子体反应器的后端或前端。

优选地，溶胶-凝胶法用于将催化剂涂覆在电介质层上。带有其他化学品的光催化剂的前体被充分混合以形成预光催化剂溶液。然后通过浸涂而在电介质层上形成涂层。在这之后，在炉中对涂层进行退火处理以形成光催化剂层。

利用本发明的管状等离子体反应器进行实验以研究空气污染物去除效率。如图5所示，等离子体反应器包括内径为14毫米的电介质管，该电介质管充当电介质绝缘层。二氧化钛涂覆在电介质管的内表面上。导线盘绕在电介质管的外表面上作为接地电极，而另一根导线位于电介质管的中心作为高压电极。两个电极都与交流电源相连以向电极提供交流电流。等离子体反应器置于封闭的盒子中，其中有电通风机以产生气流。然后将VOC溶液注入到封闭的盒子中，并通过VOC监测器监测封闭的盒子中的VOC的浓度。当初始VOC浓度达到最大值时，接通等离子体反应器以产生等离子体，从而净化封闭的盒子中的空气。30分钟后，测量最终的VOC浓度以计算空气污染物去除效率。用三种不同的交流电压重复进行测试。通过没有二氧化钛涂层的等离子体发生器进行对照实验，该等离子体发生器作为仅仅使用等离子体技术的传统空气净化器。

表1示出了通过本发明的等离子体反应器进行的测试结果。

表1

表2显示了对照实验的测试结果。

表2

如结果所示，本发明的等离子体发生器在三个电压下提供了比对照实验高得多的空气污染物去除效率。在绝缘电介质层上整合了光催化剂层后，去除效率的增加范围基本上为39％至78％。

利用上述设置进行臭氧去除试验。用臭氧监测器测量封闭的盒子中的臭氧浓度。分别用本发明的等离子体反应器(具有光催化剂涂层)和没有光催化剂涂层的等离子体反应器(对照实验)进行两个实验。在接通等离子体反应器之前测量初始臭氧浓度，在30分钟后测量最终臭氧浓度。结果示于表3中。

表3

如结果所示，当没有光催化剂涂层时，臭氧浓度在30分钟后基本上从3ppb增加至362ppb。与之形成鲜明对比，臭氧浓度在30分钟后保持与5ppb相同。该结果表明，本发明的等离子体反应器能够避免由等离子体产生的有害产物的释放，因为光催化剂能够去除通过自由基的生成而产生的有害产物。

在组装本发明的PDC装置之后，可以将净化器放在预定的地方以消毒和净化室内空气。

如果需要更高的气流速度，则可以将多个等离子体反应器集成在一起作为蜂窝配置以形成空气净化系统。该系统可以提供更高的空气净化效率、更大的气流速度和更长的催化剂寿命。

图6是示意图，表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有蜂窝配置的净化系统的俯视图。该系统包括多个本发明的等离子体反应器601和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料护套外壳602。PET塑料护套外壳602的直径为56毫米，高度为10厘米，外壳602的厚度为2-3毫米。每个等离子体反应器都是蜂窝形状，以使得等离子体反应器可以紧密地堆叠在一起，从而节省空间。等离子体反应器包括作为接地电极的厚度为1-2毫米的不锈钢壁603，和高压电极604。二氧化钛涂层和电介质涂层形成在不锈钢壁603的内侧上。当施加交流电源时，在接地电极603和高电压电极604之间产生等离子体605。由于总的等离子体区域在这种配置下相当大地增加，所以空气净化系统更有效地去除空气污染物。

本发明适用于在家庭和工业空气处理环境中的室内空气品质改善，比如市政厅和城市建筑、机场和火车站、公共场所吸烟室、地下商场、保健中心、清洁生产基地等等。

图7A是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有在两个电极之间的一个介电层的平行设置的多个PDC反应器的配置的示意图。该PDC反应器包括两个电极71和一个介电层72。电极71相互平行地布置。介电层72位于两个电极71之间且形成在电极71中的一个上。两个光催化剂涂层73分别涂覆在电极71和介电层72上。然而，光催化剂涂层73可仅涂覆在电极71或者介电层72上。

优选地，第一介电层和第二电极之间的间隔为1-10mm。连接到第一和第二电极的交流电源提供5-25kHz的5-20kV的电压。

用图7A的配置实施香烟烟雾去除试验。该配置包括五个PDC反应器。施加的AC电压为6kHZ的10kV。每个介电层和每个电极之间的间隔为2mm且电极面积为2.5cm²。该配置在具有1m/s气流速率的一个通道中从香烟烟雾去除了18ppmVOC。

图7B是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有在两个电极之间的两个介电层的平行设置的多个PDC反应器的配置的示意图。图7B的配置类似于图7A的配置，但是具有位于两个电极71之间的两个介电层72。光催化剂涂层73涂覆在介电层72上。

与蜂窝PDC反应器相比，本发明的多个平行反应器的配置提供了如下几个优势：

1.平行设置与蜂窝配置相比更易于制造且按比例增大。

2.由于等离子体密度和放电区域大于蜂窝配置，因此要实现与蜂窝配置相同的性能，平行设置需要的电压要低。

3.与蜂窝配置相比，平行设置的尺寸更紧凑。

图8A是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有在两个锯齿形电极之间的一个介电层的平行设置的多个PDC反应器的配置的示意图。该PDC反应器包括两个锯齿形电极81和一个介电层82。锯齿形电极81中的每个包括多个锯齿形结构83，其能够促进等离子体产生和提高等离子体密度。锯齿形电极81相互平行地布置。介电层82位于两个锯齿形电极81之间，且形成在锯齿形电极81中的一个上。光催化剂涂层84涂覆在锯齿形电极81和介电层82二者上。然而，光催化剂涂层84可仅涂覆在锯齿形电极81或者介电层82上。除了锯齿形电极81以外，也可使用包括多个波状结构的波状电极。

与图7A的配置相比，由于产生的等离子体集中在锯齿形结构区域附近，因此图8A的配置能够提供更小的空气阻力的优势。

图8B是表示根据目前要求保护的发明的一实施方式的具有在两个锯齿形电极之间的两个介电层的平行设置的多个PDC反应器的配置的示意图。图8B的配置类似于图8A的配置，但是具有位于两个电极81之间的两个介电层82。光催化剂涂层83涂覆在介电层82上。

PDC反应器的电极可以呈长方形或正方形，但也可以实现为“U”形。如图9A和9B所示，“U”形电极91形成在长方形介电层92上。由“U”形电极提供的优势在于，由于产生的等离子体集中在电极区域附近，所以该配置提供了没有等离子体的更大的空间，因此减小了由等离子体造成的空气阻力并提高了气流速率。最终，增加了空气净化效率。

本发明的上述描述是为了说明和描述的目的而提供。它并非意在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。对于本领域普通技术实践者而言，许多修改和变化将是显而易见的。

选择并描述实施方式以便最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够理解本发明的各种实施方式及适合于预期的特定用途的各种变型。本发明的范围由所附的权利要求书及其等价物限定。

Claims (18)

1.一种空气净化系统，包括：

平行设置的多个等离子体驱动的催化剂反应器；

其中等离子体驱动的催化剂反应器相互平行地堆叠；

其中每个等离子体驱动的催化剂反应器包括第一电极、第二电极、第一介电层和第一光催化剂层；

其中第一电极和第二电极相互平行地布置，并且第一介电层位于第一电极和第二电极之间且形成在第一电极上；

其中第一光催化剂涂层涂覆在第二电极或者第一介电层上。

2.根据权利要求1所述的空气净化系统，其中等离子体驱动的催化剂反应器呈长方形或者正方形，以便于等离子体驱动的催化剂反应器之间的堆叠。

3.根据权利要求1所述的空气净化系统，其中第一电极和第二电极是长方形、正方形或者“U”形的。

4.根据权利要求1所述的空气净化系统，其中第一电极和第二电极中的一个电极包括一个或多个锯齿形结构或者一个或多个波状结构。

5.根据权利要求1所述的空气净化系统，其中每个等离子体驱动的催化剂反应器还包括第二光催化剂涂层，并且第一光催化剂涂层涂覆在第一介电层上，而第二光催化剂涂层涂覆在第二电极上。

6.根据权利要求1所述的空气净化系统，其中每个等离子体驱动的催化剂反应器还包括布置在第一电极和第二电极之间的且形成在第二电极上的第二介电层。

7.根据权利要求6所述的空气净化系统，其中每个等离子体驱动的催化剂反应器还包括第二光催化剂涂层，并且第一光催化剂涂层涂覆在第一介电层上，而第二光催化剂涂层涂覆在第二介电层上。

8.根据权利要求1所述的空气净化系统，其中第一介电层和第二电极之间的间隔为1mm至10mm。

9.根据权利要求1所述的空气净化系统，还包括：

连接到每个等离子体驱动的催化剂反应器的第一电极和第二电极的交流电源。

10.根据权利要求9所述的空气净化系统，其中交流电源用于提供5-25kHz的5-20kV的电压。

11.一种空气净化系统，包括：

平行设置的多个等离子体驱动的催化剂反应器；

其中等离子体驱动的催化剂反应器相互平行地堆叠；

其中每个等离子体驱动的催化剂反应器包括第一锯齿形电极、第二锯齿形电极、第一介电层和第一光催化剂涂层；

其中第一锯齿形电极包括一个或多个第一锯齿形结构，而第二锯齿形电极包括一个或多个第二锯齿形结构；

其中第一锯齿形电极和第二锯齿形电极相互平行地布置，并且第一介电层位于第一锯齿形电极和第二锯齿形电极之间且形成在第一锯齿形电极上；

其中第一光催化剂涂层涂覆在第二电极或者第一介电层上。

12.根据权利要求11所述的空气净化系统，其中等离子体驱动的催化剂反应器呈长方形或者正方形，以便于等离子体驱动的催化剂反应器之间的堆叠。

13.根据权利要求11所述的空气净化系统，其中第一锯齿形电极和第二锯齿形电极是长方形、正方形或者“U”形的。

14.根据权利要求11所述的空气净化系统，其中每个等离子体驱动的催化剂反应器还包括第二光催化剂涂层，并且第一光催化剂涂层涂覆在第一介电层上，而第二光催化剂涂层涂覆在第二电极上。

15.根据权利要求11所述的空气净化系统，其中每个等离子体驱动的催化剂反应器还包括布置在第一锯齿形电极和第二锯齿形电极之间的且形成在第二锯齿形电极上的第二介电层。

16.根据权利要求15所述的空气净化系统，其中每个等离子体驱动的催化剂反应器还包括第二光催化剂涂层，并且第一光催化剂涂层涂覆在第一介电层上，而第二光催化剂涂层涂覆在第二介电层上。

17.根据权利要求11所述的空气净化系统，还包括：

连接到每个等离子体驱动的催化剂反应器的第一电极和第二电极的交流电源。

18.一种等离子体驱动的催化剂反应器，包括：

包括一个或多个锯齿形结构或者一个或多个波状结构的至少一个锯齿形电极；

形成在锯齿形电极上的介电层；和

涂覆在介电层上的光催化剂涂层。