[發(fā)明專利]去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體偶合光催化方法與系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310179679.0
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN103263825A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉盛英;宋賢良;羅樹燦;梁嘉亮;鄭森鴻;方一超
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/74
• 分類號(hào): B01D53/74;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

1.去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化方法，其特征在于，先利用電暈放電生成等離子體對蔬果保鮮庫中的乙烯進(jìn)行初步氧化降解，再利用光催化劑對蔬果保鮮庫中的乙烯進(jìn)行進(jìn)一步氧化降解；具體包括以下步驟：

（1）將蔬果保鮮庫中的氣體送入電暈放電等離子體偶合光催化裝置，電暈放電等離子體偶合光催化裝置內(nèi)的高壓直流電源放電，利用電暈放電激發(fā)電離氣體中的O₂、N₂和H₂O，生成等離子體O₃、O、O₂^-·、^·OH、NO^·和HO₂^·，等離子體先初步氧化降解氣體中的乙烯，使乙烯處于激態(tài)；

（2）等離子體初步氧化降解氣體中的乙烯的同時(shí)，激發(fā)光催化劑，光催化劑表面的羥基^·OH及O₃被催化分解生成中間活性氧粒子O^*，將處于激態(tài)的乙烯進(jìn)一步氧化降解，最終生成CO₂和H₂O，并降低O₃濃度，得到凈化氣體；

（3）凈化氣體送出電暈放電等離子體偶合光催化裝置后，通過動(dòng)力風(fēng)機(jī)由氣體管道返回蔬果保鮮庫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化方法，其特征在于，所述蔬果保鮮庫中的溫度為2～4℃，相對濕度為75%～90%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化方法，其特征在于，所述步驟（1）中，高壓直流電源的電壓為6～15KV；

高壓直流電源的放電形式為采用多個(gè)放電針對金屬網(wǎng)電暈放電，多個(gè)放電針為陽極，金屬網(wǎng)為陰極。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化方法，其特征在于，所述步驟（2）中，所述光催化劑為納米Ag和納米TiO₂的納米復(fù)合材料，其中Ag和Ti的摩爾比為0.5:100～1:100。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化方法，其特征在于，所述光催化劑制備時(shí)，先通過輻照計(jì)量為40KGy的γ射線輻照還原AgNO₃溶液所制備納米Ag，然后在納米TiO₂中添加納米Ag，再通過輻照計(jì)量為20KGy的γ射線輻照納米TiO₂和納米Ag的混合材料，從而形成納米復(fù)合材料；

光催化劑使用時(shí)，固定在活性炭纖維上進(jìn)行使用，通過以下方法制備：用丙酮清洗處理活性炭纖維，再將活性炭纖維在濃度為25mg/L的光催化劑溶液中浸漬，浸漬后提拉，然后采用紅外燈烘干。

6.用于權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述方法的去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化系統(tǒng)，其特征在于，包括蔬果保鮮庫、電暈放電等離子體偶合光催化裝置和動(dòng)力風(fēng)機(jī)，蔬果保鮮庫、電暈放電等離子體偶合光催化裝置和動(dòng)力風(fēng)機(jī)通過氣體管道依次循環(huán)連接；電暈放電等離子體偶合光催化裝置中設(shè)有電暈放電等離子反應(yīng)單元和光催化反應(yīng)單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化系統(tǒng)，其特征在于，所述電暈放電等離子體偶合光催化裝置包括殼體、放電針組件、金屬網(wǎng)、催化劑支承座和高壓直流電源，按照殼體的軸線方向，放電針組件、金屬網(wǎng)和催化劑支承座依次設(shè)于殼體內(nèi)，放電針組件和金屬網(wǎng)分別與高壓直流電源連接；放電針組件、金屬網(wǎng)和高壓直流電源組成電暈放電等離子反應(yīng)單元，催化劑支承座為光催化反應(yīng)單元。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化系統(tǒng)，其特征在于，所述放電針組件包括多個(gè)放電針、導(dǎo)電支架、絕緣膜層、正電極軸和高壓鉗，正電極軸的一端通過高壓鉗與高壓直流電源連接，正電極軸的另一端設(shè)置導(dǎo)電支架，導(dǎo)電支架的表面設(shè)置絕緣膜層，多個(gè)放電針穿過絕緣膜層后與導(dǎo)電支架連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體為圓筒形殼體，殼體兩端分別設(shè)置前端蓋和后端蓋，正電極軸通過軸蓋與前端蓋固定連接；前端蓋上設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口通過氣體管道與蔬果保鮮庫連接；后端蓋上設(shè)有出氣口，出氣口通過氣體管道與動(dòng)力風(fēng)機(jī)連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述去除蔬果保鮮庫中乙烯的等離子體耦合光催化系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力風(fēng)機(jī)與蔬果保鮮庫之間還設(shè)有流量計(jì)和采樣口。