[发明专利]去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体偶合光催化方法与系统

权利要求书

1.去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化方法，其特征在于，先利用电晕放电生成等离子体对蔬果保鲜库中的乙烯进行初步氧化降解，再利用光催化剂对蔬果保鲜库中的乙烯进行进一步氧化降解；具体包括以下步骤：

（1）将蔬果保鲜库中的气体送入电晕放电等离子体偶合光催化装置，电晕放电等离子体偶合光催化装置内的高压直流电源放电，利用电晕放电激发电离气体中的O₂、N₂和H₂O，生成等离子体O₃、O、O₂^-·、^·OH、NO^·和HO₂^·，等离子体先初步氧化降解气体中的乙烯，使乙烯处于激态；

（2）等离子体初步氧化降解气体中的乙烯的同时，激发光催化剂，光催化剂表面的羟基^·OH及O₃被催化分解生成中间活性氧粒子O^*，将处于激态的乙烯进一步氧化降解，最终生成CO₂和H₂O，并降低O₃浓度，得到净化气体；

（3）净化气体送出电晕放电等离子体偶合光催化装置后，通过动力风机由气体管道返回蔬果保鲜库。

2.根据权利要求1所述去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化方法，其特征在于，所述蔬果保鲜库中的温度为2～4℃，相对湿度为75%～90%。

3.根据权利要求1所述去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化方法，其特征在于，所述步骤（1）中，高压直流电源的电压为6～15KV；

高压直流电源的放电形式为采用多个放电针对金属网电晕放电，多个放电针为阳极，金属网为阴极。

4.根据权利要求1所述去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述光催化剂为纳米Ag和纳米TiO₂的纳米复合材料，其中Ag和Ti的摩尔比为0.5:100～1:100。

5.根据权利要求4所述去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化方法，其特征在于，所述光催化剂制备时，先通过辐照计量为40KGy的γ射线辐照还原AgNO₃溶液所制备纳米Ag，然后在纳米TiO₂中添加纳米Ag，再通过辐照计量为20KGy的γ射线辐照纳米TiO₂和纳米Ag的混合材料，从而形成纳米复合材料；

光催化剂使用时，固定在活性炭纤维上进行使用，通过以下方法制备：用丙酮清洗处理活性炭纤维，再将活性炭纤维在浓度为25mg/L的光催化剂溶液中浸渍，浸渍后提拉，然后采用红外灯烘干。

6.用于权利要求1～5任一项所述方法的去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化系统，其特征在于，包括蔬果保鲜库、电晕放电等离子体偶合光催化装置和动力风机，蔬果保鲜库、电晕放电等离子体偶合光催化装置和动力风机通过气体管道依次循环连接；电晕放电等离子体偶合光催化装置中设有电晕放电等离子反应单元和光催化反应单元。

7.根据权利要求6所述去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化系统，其特征在于，所述电晕放电等离子体偶合光催化装置包括壳体、放电针组件、金属网、催化剂支承座和高压直流电源，按照壳体的轴线方向，放电针组件、金属网和催化剂支承座依次设于壳体内，放电针组件和金属网分别与高压直流电源连接；放电针组件、金属网和高压直流电源组成电晕放电等离子反应单元，催化剂支承座为光催化反应单元。

8.根据权利要求7所述去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化系统，其特征在于，所述放电针组件包括多个放电针、导电支架、绝缘膜层、正电极轴和高压钳，正电极轴的一端通过高压钳与高压直流电源连接，正电极轴的另一端设置导电支架，导电支架的表面设置绝缘膜层，多个放电针穿过绝缘膜层后与导电支架连接。

9.根据权利要求8所述去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化系统，其特征在于，所述壳体为圆筒形壳体，壳体两端分别设置前端盖和后端盖，正电极轴通过轴盖与前端盖固定连接；前端盖上设有进气口，进气口通过气体管道与蔬果保鲜库连接；后端盖上设有出气口，出气口通过气体管道与动力风机连接。

10.根据权利要求6所述去除蔬果保鲜库中乙烯的等离子体耦合光催化系统，其特征在于，所述动力风机与蔬果保鲜库之间还设有流量计和采样口。