新型等离子体空气净化器
成果类型:: 商标权
发布时间: 2023-11-09 13:33:46
病原微生物气溶胶是多种传染病的传播途径之一,目前常用的病原微生物气溶胶消杀方法包括紫外线(UV)杀菌灯和高效空气过滤器(HEPA)。然而,紫外线(UV)杀菌灯会损伤视力和危害皮肤,只能在室内无人的情况下开展消杀工作;而HEPA只是过滤而非消杀。等离子体产生的高浓度、多种高活性成分可实现对病原微生物气溶胶的高效消杀,但是,等离子体在杀灭病原微生物的同时有可能释放有害气体,例如臭氧等。因此,如何将等离子空气净化器释放的有害气体浓度控制在国家标准范围内,是学界一直致力于解决的难点。本成果通过调控放电通道稳定性,解决实际应用中高风速情况下消杀效率低的技术瓶颈问题,从根本上解决了传统HEPA净化只拦截不消杀的局限。该技术通过控制等离子体参数,掌握等离子体活性成份与多维参数之间的变化规律,最终实现活性成份灵活调控,在产生高密度活性成份的同时保持较低的臭氧浓度,并利用等离子体的高密度带电粒子,实现物理+化学联合作用来杀灭病毒气溶胶,实现病原微生物气溶胶的一次性彻底消杀。
基于该项技术研发的新型等离子体空气净化器,目前已完成技术路线论证和样机测试,经过广东省微生物分析检测中心检测认证,它对空气中流感病毒(H1N1)的消杀率>99.99%,且其它有害气体浓度,包括臭氧浓度等都满足国家标准的要求。此外,团队将对等离子体空气净化器进行模块化改造,使其适配高铁、飞机及医院病房/诊室的中央空调进风和出风口;并针对大型会议室/教室、电影院/候车室等不同使用环境,研发中型和大型等离子体空气净化器。
目前国内市场上的等离子体空气净化器,主要采用放电功率10W左右甚至更低的点/线电晕等离子体,虽然产生的有害气体浓度不高,但仅能产生低密度的带电粒子,同时由于其活性成份浓度低,因此只能拦截病原微生物而无法进行消杀。该科技成果可以在产生高密度活性成份的同时保持较低的臭氧浓度,并利用等离子体的高密度带电粒子,实现物理+化学联合作用来杀灭病毒气溶胶,实现病原微生物气溶胶的一次性彻底消杀。此外,团队将对等离子体空气净化器进行模块化改造,使其适配高铁、飞机及医院病房/诊室的中央空调进风和出风口;并针对大型会议室/教室、电影院/候车室等不同使用环境,研发中型和大型等离子体空气净化器。因此,新型等离子体空气净化器在对医院、飞机、高铁、教室、影院等公共场所进行预防性消杀方面运用前景十分广阔。
卢新培,教授,博士生导师。主要从事气体放电、水中放电、气液两相放电及放电等离子体在生物医学方面的应用研究。第一作者和通讯作者发表SCI论文160余篇,包括Physics Reports 2篇(影响因子22.9),Appl. Phys. Rev. 1篇(影响因子12.8), SCI引用约6000余次。入选爱思唯尔(Elsevier)2014年以来中国高被引学者榜单。由CRC出版社出版编著2本,授权中国发明专利9项。应IEEE Trans. On Plasma Sci.邀请发起和主持了第一、二、三期《等离子体射流及其应用专刊》。研制成果多次被Nature、Science、美国物理学会、英国物理学会等多次作为研究亮点报道,并被写进专著。湖北省自然科学奖一等奖(第一完成人)。潘垣,中国工程院院士,磁约束聚变技术和高功率脉冲电源技术专家。中国最早从事核聚变研究的主要成员之一,中国核聚变电磁工程和大型脉冲电源技术的主要开拓者。负责研制“小龙-2”和“凌云”核聚变等离子体实验研究装置。
本项目可针对性应用于医院、飞机、高铁、教室、影院等公共场所,将带来可观的收益。基于相关研究成果,申请了多项发明专利,如一种增强化学溶液消杀能力的等离子体处理方法、一种水中等离子体无电极一氧化氮的制备装置及方法、一种稳定等离子体放电装置、控制方法和系统等。在生产和科研中起到了重要作用,意义重大。后续将进行继续研发并与企业合作,实现落地转化,该技术先进,与同类产品相比,竞争优势明显,预计取得的经济收益和社会效益将十分可观。
后续拟与医院、飞机、高铁、教室、影院等公共场所合作,通过技术转让、技术许可、作价入股、合作开发、技术服务等多种方式,推动“新型等离子体空气净化器”成果的落地转化,实现产业化应用。