新型等离子体空气过滤器研究.pdfVIP

维普资讯 第 2l卷 第 4期 河 北 建 筑 科 技 学 院 学 报 V01．2l NO．4 2O04年 12月 Journal of Hebei Institute of Architectural Science and Technology Dee．2oo4 文章编号 ：1007—6743(2004)04—0017—40 新型等离子体空气过滤器研究 王 斌 ，张 欢 ，路世 昌 ，由世俊 ，徐 静 ，李元鹤 ，葛住军 (1．天津大学 ，天津 300072；2．LG电子 (天津)电器有限公司，天津 300(0 ) 摘要：以普通办公室作为试验场所，利用净化器中静 电除尘器正电极产生的等离子体效应．激发 光触媒的光催化作用，通过空气过滤器有效地结合静 电除尘器和光催化技术，并加入等 离子体 效应 。实验结果表 明它不但具有很好 的除尘性，还有 比较好 的净化有机污染和杀菌的效果 ，起 到 了除尘、杀菌和光催化治理 VOS 的作用。实验结果令人满意 ，从而验证 了其杀菌除 VOC 的 高效性 、广普性和快速性 。 关键词 ：光催化 ；等离子体 ；静 电除尘器 ；杀菌；VOC 中图分类号 ：X511 文献标识码 ：A 目前人类经常活动的室 内环境经受着各种各 空穴可 以直接或间接氧化有机物 ，但通 常情 样的污染，它们 已经影响到了我们生活的方方面 况下都认为空穴对有机物 的氧化是通过羟基 自由 面 。有些污染会造成人 的头晕 、恶心等症状 ，从而 基(·OH)简捷完成的。其机理如下 ： 严重影响人们 的工作效率 。尤其是有机污染和细 反应 1：TiO，+hv—e一+h 菌污染对生活质量 的提高产生 了严重 的限制作 反应 2：h +OH一一 ·OH 用 。现有的过 滤、吸附、负氧离子 以及臭 氧等技 反应 3：e一+O2一 ·O2一 术 ，都很难持续而有效的净化有机污染 。而消毒 反应 4：·O2一+H 一HO2· 液、紫外灯杀菌、臭氧杀菌等技术均存在对人体 的 反应 5：2HO2一‘O2+H202 副作用 以及杀菌效率低 的问题 。本文介绍的空气 反应 6：02+H202—2HO2。 过滤器有效 的结合 了静 电除尘器和光催化技术， 当用光照射半导体表面产生 电子和空穴 (反 并且加入了等离子体效应 ，使其不仅拥有很好 的 应 1)时，由于羟基氧化 电位在半导体的价带位置 除尘性，还有 比较好 的净化有机污染和杀菌的效 以上 ，而且又是表面丰 富物种 ，因此空穴在扩散过 果 。这里主要针对其杀菌性能作一下研究 。 程中首先被表面羟基俘获，从而产生羟基 自由基 (反应 2)。羟基 自由基具有高度的化学活性 ，可 以 1杀菌原理 氧化包括生物难 降解 的各种有机物并使之矿化 。 在空穴被表面羟基俘 获的同时，光生 电子也必须 在光照下 ，如果光子 的能量大于半导带体禁 与电子受体相结合，以维持半导体表面的电中性。 带宽度 ，其价带上的一个 电子 (e一)就会被激发，超