CN103994499A - 一种等离子体协同钼酸铋薄膜催化空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
一种等离子体协同钼酸铋薄膜催化空气净化装置，该装置包括：框体、玻璃透板以及设置在框体内的正电极槽和负电极槽，所述的正电极槽和负电极槽分别由多个连载U型放电刺板串联构成，所述正电极槽的U型放电刺板和负电极槽的U型放电刺板相向交叉设置在框体内并由上下两个玻璃透板密封后形成气流通道，所述气流通道的进气口和出气口分别设置在框体上，所述正电极槽的内侧设有钼酸铋催化剂涂层，所述的正电极槽和负电极槽两端分别与高压脉冲变频电源的正极和负极相连。整个装置在工作时具有性能稳定可靠、结构简单、实用性强、处理效果高、能量利用率高、处理量高等优点，并可广泛应用于多种气体污染净化领域。
Description
技术领域
本发明涉及到一种空气污染净化的方法及装置，特别涉及到一种等离子体协同钼酸铋薄膜催化空气净化装置。
背景技术
随着经济的发展，工业化、城市化进程的不断加速，越来越的有毒有害物质被违法排入到大气中，如挥发性有机物、卤代有机物以及痕量有机物等，这些物质严重威胁到了生态的平衡和人类的健康，因此提出一种经济有效的方法处理被污染气体的方法显得更加迫切。
目前市场上销售的空气净化器主要有两类。一类是物理过滤和吸附型空气净化器，它主要过滤和吸附空气中的浮尘，没有杀菌消毒和分解有害气体的功能。另一类是高级氧化技术型空气净化器，它可以灭菌消毒和分解有机物，但大多仍存在一些缺陷和不足，如处理效率低、反应周期长、投资成本高以及能量利用率低等。因此需要通过改善来弥补和提高净化空气的效率。
在过去的三十多年里，利用等离子体协同催化剂处理污染物的技术中，二氧化钛作为催化剂在环境治理和能源开发方面得到了普遍的关注，关于光催化材料的研究开发，成为目前国内外研究的热点。但是己见报道的光催化大多效率低，带隙较宽，只能在紫外区显示光催化学活性，在太阳光谱中紫外光(400nm以下)不到5％，而波长为400～750nm的可见光占到43％。因此，为了有效地利用太阳光，研究在可见光下具有高效光催化活性的催化材料非常有意义，寻求廉价、环境友好并具有高性能的可见光催化材料将是光催化发展进一步走向实用化的必然趋势。钼酸铋(Bi2MoO6)具有离子导电、介电性能、气体传感和催化活性等许多物理和化学性质，研究表明，钼酸铋不仅可以响应紫外光照射，而且在可见光区也有较强的吸收和光催化活性，是一类新型光响应的铋系复合氧化物催化材料。
低温等离子体作为一种有效的分子活化技术手段，与催化剂的交叉学科研究越来越密切。等离子体是由多种粒子组成的复杂体系，催化剂大多数为吸附了金属活性组分的多孔介质，当催化剂与等离子体接触时，催化剂的物理化学性能等发生变化，从而提高催化剂的活性和稳定性。与此同时，催化剂的粒子类型和浓度发生变化也会促进等离子体化学反应。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种等离子体协同钼酸铋薄膜催化空气净化装置，实现快速、简便、高效净化空气的方法。实验证明，它可快速高效净化空气中的有害物质并灭菌消毒。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种等离子体协同钼酸铋薄膜催化空气净化装置，该装置包括：框体、玻璃透板以及设置在框体内的正电极槽和负电极槽，所述的正电极槽和负电极槽分别由多个连载U型放电刺板串联构成，所述正电极槽的U型放电刺板和负电极槽的U型放电刺板相向交叉设置在框体内并由上下两个玻璃透板密封后形成气流通道，所述气流通道的进气口和出气口分别设置在框体上，所述正电极槽的内侧设有钼酸铋催化剂涂层，所述的正电极槽和负电极槽两端分别与高压脉冲变频电源的正极和负极相连。
所述钼酸铋催化剂涂层的厚度为1～10mm。所述的钼酸铋催化剂涂层通过溶胶–凝胶法制得：以正电极槽为载体置于溶胶中进行数次匀速向上提拉，再通过高温烘培制得。
所述正电极槽和负电极槽的U型放电刺板之间的间距能够根据需要进行调节。
所述的框体、玻璃透板、正电极槽和负电极槽均可拆卸、移动和更换。
所述框体的材质为绝缘体。
本发明的有益效果：
本发明所述的装置是一种具有处理效果好、运行成本低、无二次污染、运行稳定且易于推广的等离子体协同催化剂净化空气的装置，能够解决目前处理技术中存在的处理效率低、能耗高、以及适应局限性等不足，可广泛运用于不同污染空气的净化处理领域。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为图1中A–A方向的截面图。
其中，1—框体，2—玻璃透板，3—气流通道，4—钼酸铋催化剂涂层，5—负电极槽，6—正电极槽，7—进气口，8—出气口。
具体实施方式
如图1所示，一种等离子体协同钼酸铋薄膜催化空气净化装置，该装置包括：框体1、玻璃透板2以及设置在框体1内的正电极槽6和负电极槽5，所述的正电极槽6和负电极槽5分别由多个连载U型放电刺板串联构成，所述正电极槽6的U型放电刺板和负电极槽5的U型放电刺板相向交叉设置在框体1内并由上下两个玻璃透板2密封后形成气流通道3，所述气流通道3的进气口7和出气口8分别设置在框体1上，所述正电极槽6的内侧设有钼酸铋催化剂涂层4，所述的正电极槽6和负电极槽5两端分别与高压脉冲变频电源的正极和负极相连。
所述钼酸铋催化剂涂层4的厚度为1～10mm。所述的钼酸铋催化剂涂层4通过溶胶–凝胶法制得：以正电极槽6为载体置于溶胶中进行数次匀速向上提拉，再通过高温烘培制得。
所述的正电极槽6和负电极槽5设置于框体1内，构成等离子体电场，且所述正电极槽6和负电极槽5的U型放电刺板之间的间距能够通过玻璃透板透视情况根据需要进行调节。
所述的框体1、玻璃透板2、正电极槽6和负电极槽5均可拆卸、移动和更换。
所述框体1的材质为绝缘体。
本发明所述等离子体协同钼酸铋薄膜催化空气净化装置的实施方式如下：污染气体通过进气口7导入反应器的气流通道3中，正电极槽6和负电极槽5在外加电压的作用下形成等离子体电场，空气中的氧气和水等多种分子受激发可产生大量的·OH、eeq -、·O、HO2·、O3等活性物质以及强冲击波、较强的紫外光和可见光等，这些活性物质与混合的污染物分子发生强烈的氧化反应，从而可将其降解成为CO2、H2O或其它有机物质，产生的活性物质同时可以对空气进行灭菌和消毒，净化后的空气由出气口8排出。与此同时，正负电极槽施加电压后，可使钼酸铋极板产生电晕放电，形成纳米催化，集吸附、降解、电子、物理、化学等反应成一体，对通过等离子体电场的有害气体进行有效的降解并转化为无害气体，从而最大限度的净化空气。本发明中的电极槽的多级U型结构可以使通入气体进行有效的流动和充分的混合反应，本发明涉及到的便携式组装结构可以根据反应状态和进程对电极间距、输入电压以及气体输入量等因素随时进行有效的调整，使整个实验处于良好、可控的状态，近而达到有效的去除目的。
本处理方法和装置具有操作简单、安装方便、节能低耗、风阻小、去除效率高、适用范围广等优点，尤其能有效的分解复杂的、难降解的污染物，具有可观的潜在应用前景，有望在今后的空气污染污染处理工艺中得到广泛的推广和运用。
Claims (5)
1.一种等离子体协同钼酸铋薄膜催化空气净化装置，其特征在于该装置包括：框体(1)、玻璃透板(2)以及设置在框体(1)内的正电极槽(6)和负电极槽(5)，所述的正电极槽(6)和负电极槽(5)分别由多个连载U型放电刺板串联构成，所述正电极槽(6)的U型放电刺板和负电极槽(5)的U型放电刺板相向交叉设置在框体(1)内并由上下两个玻璃透板(2)密封后形成气流通道(3)，所述气流通道(3)的进气口(7)和出气口(8)分别设置在框体(1)上，所述正电极槽(6)的内侧设有钼酸铋催化剂涂层(4)，所述的正电极槽(6)和负电极槽(5)两端分别与高压脉冲变频电源的正极和负极相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述钼酸铋催化剂涂层(4)的厚度为1～10mm。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述的钼酸铋催化剂涂层(4)通过溶胶–凝胶法制得：以正电极槽(6)为载体置于溶胶中进行数次匀速向上提拉，再通过高温烘培制得。
4.根据权利要求1和权利要求4所述的装置，其特征在于所述正电极槽(6)和负电极槽(5)的U型放电刺板之间的间距能够根据需要进行调节。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的框体(1)、玻璃透板(2)、正电极槽(6)和负电极槽(5)均可拆卸、移动和更换。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160824 |