CN1919425A

CN1919425A - 低温等离子体光催化空气净化装置

Info

Publication number: CN1919425A
Application number: CN 200610041274
Authority: CN
Inventors: 黄道光; 胡冰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2007-02-28

Abstract

本发明公开了一种低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：有壳体部，壳体部的一端装有低温等离子体部，壳体部中装有光催化部。其有益效果为：具有快速杀菌消毒，分解有害气体，食品保鲜功能。可用于空气净化器、空调机、冰箱及冷藏车中。

Description

低温等离子体光催化空气净化装置

技术领域：

本发明涉及空气净化技术，是一种光催化空气净化装置，具体地说，是一种低温等离子体光催化空气净化装置。

背景技术：

人们己知二氧化钛光催化能够杀菌消毒、分解有害气体，因此在空气净化技术领域日益得到广泛应用。这种光催化空气净化装置在中国专利98810034.7、03222307.2中曾有所介绍。这种现有的装置一般由控制电源部、紫外光部、光催化部、风机部及壳体部等几部分组成。由于光催化反应速度相应较慢，且受光照条件限制，无光照时无杀菌消毒作用，也不分解有害气体。另外光催化表面气体流量对反应速率构成影响，为使气体对流，往往要安装风机。这样的空气净化装置的结构就较复杂。

发明内容：

本发明的目的是提供一种反应速率更快、结构更简单紧凑，低温等离子体发生器间歇不工作期间仍能杀菌消毒、吸附有害气体、同时具有食品保鲜功能的低温等离子体光催化空气净化装置。

本发明的技术解决方案是：一种低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：有壳体部，壳体部的一端装有低温等离子体部，壳体部中装有光催化部。

本发明中所述的低温等离子体部为电晕放电发生器、介质阻挡放电发生器或高频沿面放电发生器。光催化部由光催化剂和载体组成。光催化剂由贵金属Pt、Ag修饰的二氧化钛组装在沸石、活性炭或活性白土多孔性物质上制成。载体为低温等离子体发生器的金属网状电极、介质极板、管或装置的壳体。光催化部由金属铝网电极上涂覆光催化剂构成。光催化部由陶瓷片双面涂覆光催化剂构成。光催化部由壳体部内壁涂覆光催化剂构成。光催化剂的制备：将氟钛酸铵和硼酸配成水溶液，混合均匀，加入AgNO₃晶体，制成均匀的溶液中Ti⁴⁺∶Ag⁺(摩尔比)为15∶1，将A型沸石浸入其中，25℃下反应50小时后，将沸石从溶液中取出，用无离子水冲洗，充分干燥后，500℃下焙烧保温0.5小时，得贵金属Ag修饰的二氧化钛组装在沸石上的光催化剂。光催化部的制作：在陶瓷发生片两面用等离子体喷涂工艺喷涂上一层Al₂O₃薄膜，然后用2号水玻璃40份、硅烷偶联剂Sz6070 0.27份，蒸馏水60份(质量份)，加入光催化剂15份，制得光催化涂料，将其喷涂或刷涂在已喷涂Al₂O₃薄膜的陶瓷发生片两面，140℃下烘干。

本发明的有益效果为：反应速率更快、结构更简单紧凑、有快速杀菌消毒，分解有害气体，食品保鲜功能。可用于空气净化器、空调机、冰箱及冷藏车中。并且能在低温等离子体发生器间歇不工作期间仍能杀菌消毒、吸附有害气体、和食品保鲜。

附图说明：

图1为本发明的一种低温等离子体光催化空气净化装置的结构示意图；

图2为本发明的另一种低温等离子体光催化空气净化装置的结构示意图；

图3为本发明的第三种低温等离子体光催化空气净化装置的结构示意图。

具体实施方式：

实施例一：

图1描述了本发明的一个实施例，在该例中，以高压脉冲电晕放电发生器作为等离子体部1，以金属铝网电极上载持光催化剂为光催化部2，以有孔的PVC塑料件为壳体部3。图中A为高压脉冲电源；B为玻璃介质管，内置0.5mmNi-Cr线电极；C为金属铝网电极，包裹在玻璃管外。

1、制备光催化剂：

将氟钛酸铵和硼酸配成水溶液，混合均匀，加入AgNO₃晶体，制成均匀的溶液中Ti⁴⁺∶Ag⁺(摩尔比)为15∶1，将A型沸石浸入其中，25℃下反应50小时后，将沸石从溶液中取出，用无离子水冲洗，充分干燥后，500℃下焙烧保温0.5小时，得贵金属Ag修饰的二氧化钛组装在沸石上的光催化剂。

2、光催化部制备：

以10g上述光催化剂分散于100ml30-45％固含量丙烯酸酯共聚物乳液中，搅拌均匀，制得光催化涂料，将光催化涂料涂布于上述金属铝网电极上1-3遍，在110-140℃下干燥，制得光催化部。

3、壳体部：

由PVC硬塑料制备的有孔壳体。孔径无严格要求，孔数要多，以利气体流通。本实施例中的壳体直径30mm，长80mm，孔径3mm。

实施例二：

参见图2，以山西平阳机械厂生产的PY-001(尺寸：15×37×0.6)低温等离子体陶瓷发生片及其配套的高频脉冲电源构成低温等离子体部21。在陶瓷发生片22两面用等离子体喷涂工艺喷涂上一层Al₂O₃薄膜，然后用2号水玻璃40份、硅烷偶联剂Sz6070 0.27份，蒸馏水60份(质量份)，加入实施例一中同样方法制得的光催化剂15份，制得光催化涂料，将其喷涂或刷涂在上述已喷涂Al₂O₃薄膜的陶瓷发生片22两面，140℃下烘干。制得光催化部。再加上有孔的壳体23，则构成低温等离子体光催化空气净化装置。

实施例三：

参见图3，以220V50Hz转换的-3.5KV--5.0KV直流、+2.0KV-+3.0KV直流(1-5VA)作为电源的以碳纤维30作为正负高压发射极的电晕放电型低温等离子体发生器为低温等离子体部31，以直径30×60mmPVC有孔管作装置的壳体部33，在管内壁涂布实施例一同样工艺制备的光催化涂料，烘干温度不大于70℃，即得到光催化部。以上三部分构成低温等离子体光催化空气净化装置。

本发明将低温等离子体引入光催化体系中，并用贵金属Pt、Ag修饰的二氧化钛组装在沸石、活性炭、活性白土等多孔物质上制备的光催化剂直接载持在低温等离子体发生器的金属网状电极或介质极板(管)或装置壳体上。

本发明将低温等离子体引入光催化体系中，在低温等离子体发生器强电场及其产生的等离子体的作用下，活化光催化剂，从而加速光催化反应，由于低温等离子体本身亦有快速分解有害气体、杀菌消毒作用，引入光催化体系中，等离子体和光催化的结合，使整个体系的反应速率提高；低温等离子体一般都是发光的，除可见光外，还发出看不见的紫外线，本发明引入低温等离子体后，光催化体系中可以不另加紫外线光源；由于低温等离子体能够扰动空气，产生离子风效应，因此在较小的封闭空间内，小型装置可以不用风机，是装置结构更简单。低温等离子体能钝化生鲜果蔬和食品的活性酶，减少呼吸强度，抑制新陈代谢，同时分解果蔬产生的催熟剂乙烯气体，这样就延长了食品贮藏保鲜期，因而具有食品保鲜功能。本发明光催化剂组装在沸石、活性炭、活性白土等多孔物质上，在低温等离子体发生器间歇不工作期间，这些多孔吸附物质也可吸附有害气体，净化空气。本发明采用贵金属Pt、Ag修饰的二氧化钛作为光催化剂，一方面可以提高二氧化钛光催化活性，另一方面又由于贵金属离子的存在，在低温等离子体发生器间歇不工作期间也有杀菌消毒作用。另外，本发明光催化剂直接载持在低温等离子体发生器的金属网状电极上或介质极板(管)上或装置的壳体上，这种巧妙结合，使装置结构更紧凑，反应速率更快。

Claims

1、一种低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：有壳体部，壳体部的一端装有低温等离子体部，壳体部中装有光催化部。

2、根据权利要求1所述的低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：低温等离子体部为电晕放电发生器、介质阻挡放电发生器或高频沿面放电发生器。

3、根据权利要求1或2所述的低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：光催化部由光催化剂和载体组成。

4、根据权利要求3所述的低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：光催化剂由贵金属Pt、Ag修饰的二氧化钛组装在沸石、活性炭或活性白土多孔性物质上制成。

5、根据权利要求3所述的低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：载体为低温等离子体发生器的金属网状电极、介质极板、管或装置的壳体。

6、根据权利要求5所述的低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：光催化部由金属铝网电极上涂覆光催化剂构成。

7、根据权利要求5所述的低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：光催化部由陶瓷片双面涂覆光催化剂构成。

8、根据权利要求5所述的低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：光催化部由壳体部内壁涂覆光催化剂构成。

9、根据权利要求4所述的低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：光催化剂的制备：将氟钛酸铵和硼酸配成水溶液，混合均匀，加入AgNO₃晶体，制成均匀的溶液中Ti⁴⁺∶Ag⁺(摩尔比)为15∶1，将A型沸石浸入其中，25℃下反应50小时后，将沸石从溶液中取出，用无离子水冲洗，充分干燥后，500℃下焙烧保温0.5小时，得贵金属Ag修饰的二氧化钛组装在沸石上的光催化剂。

10、根据权利要求7所述的低温等离子体光催化空气净化装置，其特征是：光催化部的制作：在陶瓷发生片两面用等离子体喷涂工艺喷涂上一层Al₂O₃薄膜，然后用2号水玻璃40份、硅烷偶联剂Sz6070 0.27份，蒸馏水60份(质量份)，加入光催化剂15份，制得光催化涂料，将其喷涂或刷涂在已喷涂Al₂O₃薄膜的陶瓷发生片两面，140℃下烘干。