[发明专利]基于等离子体与催化技术协同的微生物消杀装置

说明书

本发明公开了基于等离子体与催化技术协同的微生物消杀装置，包括等离子体发生装置，所述等离子体发生装置包括介质板和高压电极，高压电极设于介质板的上方，所述介质板的表面涂敷有Pd‑CeMnOx催化剂涂层。本发明的微生物消杀装置将Pd‑CeMnOx催化剂作为涂层，涂敷于微生物消杀装置的等离子体发生装置的介质板上，创新性的将催化剂与等离子体技术融合耦合，利用催化剂将放电过程中产生的多余臭氧实时转化，解决了等离子体发生装置产生臭氧过量而造成环境污染的问题；同时，微生物消杀装置利用臭氧转化过程中的中间产物O^2‑/O₂^2‑进行微生物消杀，增加装置整体的微生物消杀能力。

技术领域

本发明涉及微生物消杀装置技术领域，特别是基于等离子体与催化技术协同的微生物消杀装置。

背景技术

根据职业卫生与安全标准，接触8h臭氧的安全浓度限值为100ppb，超过此浓度，臭氧会引起头痛、喉咙干咳以及粘膜损伤。《环境空气质量标准》

(GB3095-2012)二级标准(适用于城市环境空气)规定1小时臭氧浓度均值不得超过100ppb，《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)的臭氧限值为80ppb。消毒的放电过程、除臭以及废水处理单元也有臭氧限度的相关标准要求。除此之外，用于微生物消杀装置的非热等离子体技术因为臭氧作为二次污染物的产生限制了这些技术的进一步实际应用。同时，等离子体技术中产生的臭氧难转化，容易逸散至空气中，造成环境污染且浪费臭氧资源。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供基于等离子体与催化技术协同的微生物消杀装置，将催化剂与等离子体技术融合，利用催化剂将放电过程中产生的多余臭氧实时转化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于等离子体与催化技术协同的微生物消杀装置，包括等离子体发生装置，所述等离子体发生装置包括介质板和高压电极，高压电极设于介质板的上方，所述介质板的表面涂敷有Pd-CeMnOx催化剂涂层。

作为本发明的进一步改进：所述Pd-CeMnOx催化剂涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)称取一定量的Mn、Ce、Pd的前驱体，溶解到去离子水中；

2)将混合液移到水热反应釜中，100～150℃反应10～15h；

3)洗涤过滤，80℃～120℃过夜干燥；

4)在马弗炉中400℃～600℃焙烧2～4h，升温速率2～5℃/min，得到催化剂样品；

5)将粘结剂用去离子水稀释后混合均匀，称取一定质量的催化剂粉末，研磨至200目以下，加入上述混合液中，连续搅拌形成浆料；

6)将处理好的介质板投入浆料中进行浸渍，尽量使浆料均匀负载于载体上，5min后取出100～150℃烘干备用。

作为本发明的进一步改进：所述Mn的前驱体盐为高锰酸钾、硝酸锰、醋酸锰的至少一种。

作为本发明的进一步改进：所述Ce的前驱体盐为硝酸铈、氧化铈中的至少一种。

作为本发明的进一步改进：所述Pd的前驱体盐为硝酸钯、硫酸钯中的至少一种。

作为本发明的进一步改进：所述介质板采用氧化铝或堇青石材料制成。

作为本发明的进一步改进：所述高压电极采用不锈钢、铁或铜材料制成。

作为本发明的进一步改进：所述等离子体发生装置连接有高压交流电源。

作为本发明的进一步改进：所述步骤1)中：所述Ce、Mn的前驱体的重量比为4％～5％；所述Pd、Mn的前驱体的重量比为0.1％～2％。