基于技術(shù)離子過濾器殺菌效果

1基于光催化技術(shù)的等離子體空氣過濾器殺菌效果研究摘要：本文介紹的空氣過濾器有效的結(jié)合了靜電除塵器和光催化技術(shù)，并且參加了等離子體效應(yīng)，使其不僅擁有很好的除塵性，還有比擬好的凈化有機(jī)污染和殺菌的效果。利用凈化器中的靜電除塵器的正電極產(chǎn)生的等離子體效應(yīng)激發(fā)光觸媒的光催化作用，綜合了除塵、殺菌和光催化治理VOC的作用。以普通的辦公室作為測(cè)試場(chǎng)所，研究這種凈化器的殺菌效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，在沉降菌檢測(cè)方面該凈化器在工作15分鐘后有明顯的殺菌作用，30分鐘后菌落數(shù)根本穩(wěn)定；在浮游菌檢測(cè)方面也得到了很好的結(jié)果證明該凈化器有很好的殺菌效果，從而驗(yàn)證了其殺菌的高效性、廣普性和快速性。1前言目前人類經(jīng)?；顒?dòng)的室內(nèi)環(huán)境經(jīng)受著各種各樣的污染，它們已經(jīng)影響到了我們生活的方方面面。有些污染會(huì)造成人類的頭暈、惡心等病癥，從而嚴(yán)重影響人們的工作效率。尤其是有機(jī)污染和細(xì)菌污染對(duì)生活質(zhì)量的提高產(chǎn)生了嚴(yán)重的限制作用?，F(xiàn)有的過濾、吸附、負(fù)氧離子以及臭氧等技術(shù)，都很難持續(xù)而有效的凈化有機(jī)污染。而消毒液、紫外燈殺菌、臭氧殺菌等技術(shù)均存在對(duì)人體的副作用以及殺菌效率低的問題。本文介紹的空氣過濾器有效的結(jié)合了靜電除塵器和光催化技術(shù)，并且參加了等離子體效應(yīng)，使其不僅擁有很好的除塵性，還有比擬好的凈化有機(jī)污染和殺菌的效果。這里主要針對(duì)其殺菌性能作一下研究。2殺菌原理2．1光催化及其殺菌原理在光照下，如果光子的能量大于半導(dǎo)帶體禁帶寬度，其價(jià)帶上的一個(gè)電子〔e-〕就會(huì)被激發(fā)，超過禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶，同時(shí)在價(jià)帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴〔h+〕。光生空穴具有很強(qiáng)的氧化能力〔其標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位在1.0~3.5V，取決于半導(dǎo)體的種類和PH條件〕，而光生電子具有很強(qiáng)的復(fù)原能力〔其標(biāo)準(zhǔn)氫電極電位在+0.5~1.5V〕，它們可以直接復(fù)合釋放出熱能，也可遷移到半導(dǎo)體外表的不同位置，與外表的俘獲位結(jié)合或與外表吸附的電子給體/受體發(fā)生氧化復(fù)原反響。空穴可以直接或間接氧化有機(jī)物，但通常情況下都認(rèn)為空穴對(duì)有機(jī)物的氧化是通過羥基自由基〔·OH〕簡(jiǎn)捷完成的。其機(jī)理如下：反響1：TiO2+hv→e-+h+反響2：h++OH-→·OH反響3：e-+O2→·O2-反響4：·O2-+H+→HO2·反響5：2HO2·→O2+H2O2反響6：O2+H2O2→2HO2·當(dāng)用光照射半導(dǎo)體外表產(chǎn)生電子和空穴〔反響1〕時(shí)，由于羥基氧化電位在半導(dǎo)體的價(jià)帶位置以上，而且又是外表豐富物種，因此空穴在擴(kuò)散過程中首先被外表羥基俘獲，從而產(chǎn)生羥基自由基〔反響2〕。羥基自由基具有高度的化學(xué)活性，可以氧化包括生物難降解的各種有機(jī)物并使之礦化。在空穴被外表羥基俘獲的同時(shí)，光生電子也必須與電子受體相結(jié)合，以維持半導(dǎo)體外表的電中性。在不外加氧化劑的條件下，水中的溶解氧可作為電子的去除劑，俘獲電子產(chǎn)生的負(fù)氧離子·O2-〔反響3〕，再經(jīng)過反響4、5生成H2O2。H2O2在這里有雙重作用：在反響系統(tǒng)中·OH較少時(shí)，可作為·OH的另一個(gè)來源〔反響6〕，提高反響速率。光催化技術(shù)的高氧化性能具有很強(qiáng)很廣的殺菌性，可以通過破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁以及凝固病毒的蛋白質(zhì)，到達(dá)殺滅細(xì)菌和病毒的作用。省2．窩2雄等離旱子體荷根本婆理論奇2.狹2.釀1免詞源含穴等離勻子一劫詞源醫(yī)于英聲文的卵“p朗la漂sm平a〞譜，其無(wú)本意遣是“畝血漿錘〞，遠(yuǎn)“細(xì)帶胞質(zhì)逮〞的柿意思炭。但撇是，利在1錯(cuò)92隱7年仁，美繼國(guó)1敏93籠2年辦諾貝冊(cè)爾化銷學(xué)獎(jiǎng)專得主寄歐文攔.蘭汪米爾離〔1派88里1~才19取57品〕在糾一次禍充電鳴粒子秘震動(dòng)薪的研膊究過慨程中揭發(fā)現(xiàn)具了一伯種特針殊的赴波形城，由蹈于其姨與血漁漿〔校bl覽oo步dp姨la謊sm棒a〕萍的波奏譜極賀為相顫似，鍋故而矛將其澇命名耕為“嶄pl個(gè)as溜ma鍛〞—煌—等鵝離子途體。考2.火2.評(píng)2何伙謂“按物質(zhì)衫的第據(jù)四態(tài)賓〞？悶蓮?fù)ǔＪ聽顟B(tài)押下物飼質(zhì)有泡三態(tài)誠(chéng)——玩氣，籮液，烏固；美并且?guī)洶从宜讏D的籮方式腰變化漫；當(dāng)融繼續(xù)集加熱前受熱攻氣體尸到一閑定程原度后瞇，氣愧體的中粒子領(lǐng)中的姐電子激〔e舍le繭ct軌ro偽n〕漂由價(jià)您帶〔達(dá)va瓣la疾nc御e肆ba膀nd潑〕逃劍逸到漫導(dǎo)帶善〔c如on蹤du狠ct睜io因n幼ba智nd脆〕這秤樣，漠物質(zhì)大的中笛性核板〔n蝶eu扯tr伯a(chǎn)l轟n欲uc終le糠ar旺〕將畝出現(xiàn)查空穴封顯正轎電性叨〔+儀〕；爹而得偉到電童子的聚中性沃核顯純負(fù)電仆性〔喇-〕串這樣蹈的一期對(duì)離距子同篩時(shí)相政對(duì)獨(dú)秒立存赴在。夜由于優(yōu)這種餡狀態(tài)電與其豬他三按態(tài)在千形狀蛋上有攔明顯賞的區(qū)郵別，輸故而壤稱之壽為—侮—“螞物質(zhì)搬的第敲四態(tài)嗚〞。竟2.明2.看3揮能量稿分析廣幟一般瘡的，涼電離攏氣體久〔l調(diào)io胡ni閘ze秩g另as掛〕所掌需的呀最低心能量扇為2土~3垃[e銀V]底，由志此我壟們可掃以推呢導(dǎo)出蜻電離惠氣體系的溫似度：閘k符*恐T畢=秘2e裁V→兩T要=見2e超V火/蠢k榜匙這里眼：巖T—聞—開看氏溫莖度[判k]涂〔K狐el央vi晨n〕裕eV辛—背—能徹量單貸位〔冶電子踩伏特跳〕浩1e貍V判=駕1.憲6溝*撕10賣–聲19莖[J續(xù)]賴K—吹—波極爾茲努曼常慘量〔驚Bo梅lt批zM刮an蒙n〕輪k飲=1霉.3俊8件*泄10潔-2胞3[繼J/且K]盟社所以?。壕轙更=墨2*淘(1洪.6低*1宰0-鐮19窄)/溉1.虛38三*1把0-登23晶=2隱.3都*1蟻04佳[k疼]貿(mào)救由此夕可見氣，電令離氣奧體的偶溫度氣相當(dāng)尚的高絨，因席此，疼在宇膨宙星稿際中偽大量陸的存泡在著蔑這種揪狀態(tài)傅的物怠質(zhì)。生但是遙，應(yīng)原用在提日常披生活怪中，胖這鉗種高值溫狀緊態(tài)既即難以冠到達(dá)醬，又蟻無(wú)法勾被人景們適胳應(yīng)，揚(yáng)因此翠，在斤迅猛繡開展恩的離槍子體脂技術(shù)景領(lǐng)域波中一栽種新何型的漂電離禾技術(shù)順被廣犯泛采搬用—話—“翼低溫悼等離毯子〞調(diào)技術(shù)投〔N維on綢th符er踩ma煎l近Pl玻as昏ma炮〕。居它是旱利用順特性性光源零在空劇氣介籃質(zhì)〔且Me離di券um?！车恼T電離莊效應(yīng)狂這一勢(shì)原理都而產(chǎn)復(fù)生的艷。實(shí)糕驗(yàn)表閑明，川這種星特性升光源亞可釋恰放的稀能量籠為3浮~4捷eV邀。友2．史3先等離悼子技茂術(shù)和削光催漠化技踐術(shù)結(jié)紛合的送原理豬極利用較靜電裂除塵撈器的伴放電升裝置案放電群，目慕的是亮要產(chǎn)像生3重~4抗eV運(yùn)的光朵能。芹根據(jù)扛光子將的能挖量公見式：釀E=惰h*遼v…曬……缺……新……銹……怕……薄……漂……子……融……須……屯……逝……諷……荷①稠∵v烤=c選/λ賽∴E告=h柄*(尿c/騙λ)綁……稻……維……麥……蓬……匠……法……造……顫……短……亭……集②防假這里禾：詳E莫——乳光子刊能量摧[輪eV播]詞(燭1孤eV僚=1示.6社*豐1患0-映19施[閑J]設(shè))燦h—茅—普蹲郎克洽〔菌Pl某an喜ck糞〕常慈量攤〔尖6.納63爪*串1榮0-運(yùn)34貓[J傳.s慌]務(wù)〕奴v—棋—光豪子頻可率永[H唇z]水c—詠—光臭子速課率鳴〔約齡3*飾10肥8〕皇[m乘/s容]霞λ—鏡—光威子波井長(zhǎng)紡[m險(xiǎn)]奧逆那么節(jié)②式弊有：冊(cè)E撤=6聲.6塔3*糟10普-3補(bǔ)4*勿(3甘*1的08涌/λ促)[首J]良E=針12楚40回0/鞏λ[秘eV臘]…紐……捷……澡……浮……生……吃……仰……洲……霞……懼……裳……穿……脊……雅…③拘及根據(jù)謝公式奴③有匠：享λ≈土12沸40彼0/浸E鞭……史……傘……擊……駐……脾……克……抄……罷……稅……轎……逢……慌……打……艇…④械巖由于筍：碑E壩=嘗3~章4脹eV垃削從而向：λ降=3璃00爽~4養(yǎng)00浪[n賭m]輛禍所以座將放你電裝葡置和辨光催引化有決效的霸結(jié)合由起來殃從理迫論上褲是可香行的餅。兄3熄材料債與方窩法搭3．臭1材殊料遷痕空氣即：天損津地波區(qū)辦墻公室薦內(nèi)空膨氣女伐培養(yǎng)遭基：賴牛肉苗蛋白姿胨瓊酷脂培渠養(yǎng)基餃惜化學(xué)雀試劑路：1葉0%拜HC良L溶蒜液、禽10溪%N舟aO駛H溶檔液、準(zhǔn)0.短1%日酚酞盼指示海劑等愿.襲3．胖2沉憶降菌殃測(cè)量飾方法蓄束采用粱沉降拼法。色升即將凡盛有獻(xiàn)培養(yǎng)萌基的盤培養(yǎng)鬧皿〔辟直徑索90援mm早〕放賴在辦費(fèi)公室塔的4炕個(gè)待圣測(cè)地脂點(diǎn)，旁暴露惰5分告鐘后禁回收跪，然趴后放陵入恒園溫培蝦養(yǎng)箱碑在3棗7℃蹤條件速下恒考溫培組養(yǎng)4子8小黨時(shí)，捷肉眼椒計(jì)數(shù)腰菌落妙數(shù)目斷。悲3．邊3謎浮游燒菌測(cè)哄量方夢(mèng)法剩繁采用類撞擊危法。勢(shì)餅采用傻干式守撞擊葵法的全旋轉(zhuǎn)雪法，玻即通窄過縫受隙吸硬引空光氣采賽樣，烏是空于氣中軟所含沃浮游那么菌撞倉(cāng)擊并暮沉積彼在旋揉轉(zhuǎn)的能培養(yǎng)外基上天。培糕養(yǎng)基什直徑趕50志mm游。駱4步結(jié)果桿分析姿垮為了葛更好陜的驗(yàn)收證本導(dǎo)凈化挺器的親殺菌州能力繳，筆蛛者在雕兩個(gè)匆不同貼空氣娛品質(zhì)嗎的辦巷公室任里進(jìn)扶行了濕沉降如菌的愚測(cè)量雹。首惠先測(cè)負(fù)量未妹開啟好凈化爸器前杠的沉粗降菌召，然河后開岸啟凈者化器粉，每伯?dāng)R1悅5分兩鐘測(cè)汗量一原次，雪這里詢將數(shù)感據(jù)總衛(wèi)結(jié)成墾圖表驅(qū)如下斗：敏謀從圖腫表中郊可以昌清楚遭的知沉道在歷不同龜空氣照品質(zhì)拴的情束況下鳴有相鼓似的希殺菌唐效果危，在筑凈化換器穩(wěn)遲定工訪作3滋0分牛鐘后謠，沉臨降菌掃的數(shù)牌量趨嶼于穩(wěn)碎定，嬸皿中夠的菌小落數(shù)蓋不大虜于5參〔本乞?qū)嶒?yàn)梁采用勞直徑與90漏mm唯培養(yǎng)姻皿〕過殺菌賊效率受在9聲0%件以上校。但獅是其棕中有藝不穩(wěn)斧定的碰數(shù)據(jù)投存在覆，主吊要由綿于辦頁(yè)公室愛的氣岸密性勤不能霸確保桐無(wú)室鄭外空罵氣滲蠻入導(dǎo)欄致。移御浮游娃菌的式測(cè)量間采用相國(guó)產(chǎn)丙JW趨J—滿1A蓄型空愧氣微鑰生物填檢測(cè)絕儀，律培養(yǎng)覆皿的撿直徑斷50讓mm心，本論實(shí)驗(yàn)嶺采用注抽氣呢量2災(zāi)5L撈/M恰in謊，每?jī)?nèi)個(gè)培堤養(yǎng)皿詠抽氣酷2分徹鐘。海實(shí)驗(yàn)蒙結(jié)果品如下效：謹(jǐn)浮游品菌的抱測(cè)試叼結(jié)果殿〔c得fu嫌菌落伐數(shù)〕蛛初始譯〔默30烤0師cf亡u應(yīng)〕1臥5分血鐘后姨〔2置60祥c衡fu忍〕灣30貧分鐘帆后〔互22煩4栗c銹fu名〕燦45電分鐘堆后〔谷18輸6信c葉fu惹〕贊60肚分鐘慶后〔餡13哭2廁c糕fu創(chuàng)〕7狹5分神鐘〔悟86云c祥fu看〕屬5殿結(jié)論豎掛參加蘿等離紛子技啦術(shù)的養(yǎng)光催灣化凈花化器造有很飯好的參殺菌添效果馬和實(shí)弱用性杜，具渠有快溜速，收高效尸和廣譽(yù)普等飄優(yōu)點(diǎn)讀，適送合在瘋家庭靜、辦希公室釘、小離型會(huì)櫻議室辯中使酒用。慶這項(xiàng)新技術(shù)講是可在行的殿，值快得繼蓬續(xù)深賭入研夫究，禽以便遇為人認(rèn)類的抄生活淺提供站更好過的生忠活條宜件。閑參考舉文獻(xiàn)的[1梁]耿剛啟金創(chuàng)，王欄西奎陪，國(guó)神偉林蝴。納賊米涂巾料的釀研究屬進(jìn)展忽。?基山東簡(jiǎn)建材毫?2想00寧3散年第醬24舞卷垃第4他期刮[2久]北綠京首早創(chuàng)納虜米科饑技有亭限公模司研命發(fā)中拋心。核納米客光催久化技乒術(shù)及匪其在藥室內(nèi)瑞空氣默潔凈睬上的嗽應(yīng)用俯。?潑新材