[实用新型]一种用于空气消毒净化的等离子体驱动催化剂设备

说明书

本实用新型涉及空气处理设备领域，具体为一种用于空气消毒净化的等离子体驱动催化剂设备，包括具有空气入口和空气出口的壳体、一个电风扇、一个定向空气导流器、一个预过滤器和一个内部装有催化剂的等离子体反应器。该设备具有来自等离子体和催化剂的协同效果，具有较高的空气消毒能力和净化功效、较低的能耗、不会形成有毒副产物等优点。等离子体与催化剂结合可增强新活性物质的产生，增加等离子体放电的氧化能力，并通过活化催化剂，从而进一步有效地去除空气污染物，并消除有毒副产物，可广泛用于改善家庭和工业环境中的室内空气质量。

技术领域

本实用新型涉及空气处理设备领域，具体为一种用于空气消毒净化的等离子体驱动催化剂设备，用于改善家庭和工业环境中的室内空气质量。

背景技术

根据研究表明，城市居民一天大约80％时间是在室内环境中度过的，例如家庭、办公室、电影院、饭店、商场和其他半封闭空间。这些半封闭空间的空气质量可能由于各种室内空气污染源而变差，例如吸烟、烹饪烟气、墙纸胶、卷材、燃烧的油加热器、烟雾、PM2.5等。这些污染物会严重危害人类健康，通过通风可保持适当的室内空气质量，但如果室外空气质量差或缺乏室内通风能力，室内空气污染也无法得到缓解。

等离子体是一种具有离子化分子的气体，其中包含许多成分，例如具有不同能量的电子、正负离子以及中性粒子。许多研究表明，血浆对去除NOx、SOx、气味和VOC具有吸引力。在各种类型的等离子体中，非热等离子体是分解VOC和其他空气污染物的有效技术。非热等离子体具有一些独特的特性，例如在环境温度和大气压下的快速响应下可在短停留时间内获得高电子能量，并且易于操作。此外，等离子放电方式类似于静电除尘器，可用于收集灰尘和液滴。但将等离子体用于VOC消除仍存在缺点，即无法完全氧化、排放有害化合物（CO、NOx、其他VOC）、能源效率低以及矿化度低。不完全的氧化导致形成有毒的副产物，例如一氧化碳、臭氧和气溶胶颗粒，甚至会增加气体毒性。这些副产物的形成需要附加的后处理系统，这增加了整个空气净化系统的成本和复杂性。因此，急需一种空气净化设备，该设备能够以低空气阻力、系统化和低功耗来有效地去除空气污染物。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于空气消毒净化的等离子体驱动催化剂设备，用于改善家庭和工业环境中的室内空气质量。

本实用新型提供如下技术方案：

一种用于空气消毒净化的等离子体驱动催化剂设备，包括具有空气入口和空气出口的壳体、一个电风扇、一个定向空气导流器、一个预过滤器和一个内部装有催化剂的等离子体反应器，所述壳体包围所述电风扇、所述定向空气导流器、所述预过滤器和所述等离子体反应器。所述电风扇可产生气流，所述定向空气导流器可指定气流的流动方向，所述预过滤器可去除空气微粒，所述等离子体反应器可产生用于消毒和净化空气的等离子体。

作为优选，所述等离子体反应器包括至少两个隔开的等离子体电极，用于通过交流电压在所述电极之间的等离子体区内产生等离子体；至少一层绝缘的电介质阻挡层；至少一层光催化剂层；至少一个空气入口及空气出口，用于让空气通过等离子体。

作为优选，在所述电极上形成所述电介质阻挡层，所述光催化剂层沉积在电介质阻挡层上，所述光催化剂层位于所述等离子体的表面。

作为优选，所述电极由导电材料制成，可以是棒、管、箔、膜、板或网的形式，两个所述电极之间的距离范围为1mm-100mm，所述电极被所述电介质阻挡层隔开，这些阻挡层可连接到所述电极上或插入两个所述电极之间；所述电介质阻挡层可采用陶瓷、石英或玻璃等材料。

作为优选，所述光催化剂层含有TiO₂，TiO₂催化剂还可以掺杂其他元素，例如Ti、Zn、Cu、Mn、La、Mo、W、V、Se、Ba、Ce、Sn、Fe、Mg、Au、Pt、Co、Ni、Pd，可增强其光催化性能。