臭氧(O3)因其氣味類似魚腥味而得名,是氧的同素異形體,其密度比氧氣大,由三個(gè)氧原子構(gòu)成,故又稱為三原子氧、超氧。臭氧根據(jù)呈現(xiàn)的形態(tài)不同其顏色也不同,固態(tài)時(shí)呈藍(lán)黑色、液態(tài)時(shí)呈深藍(lán)色、氣態(tài)時(shí)呈淺藍(lán)色。同時(shí),臭氧也是廣譜、高效的綠色殺菌劑,其極強(qiáng)的氧化性能夠在極短的時(shí)間內(nèi)破壞細(xì)菌、病毒等微生物的生物結(jié)構(gòu),具有廣譜、高效、方便等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于水處理、食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域,并發(fā)揮著越來越重要的作用。
目前,國內(nèi)外普遍采用電解法制備臭氧。該方法是通過電解水來產(chǎn)生臭氧、氧氣和氫氣。在這個(gè)過程中,陽極處的水分子會發(fā)生氧化反應(yīng),生成臭氧。與此同時(shí),陰極處則會發(fā)生還原反應(yīng),生成氫氣。通過選擇合適的陽極材料和支持電解質(zhì)中的陰、陽離子配置,可以有效地抑制氧氣在陽極上的析出,提高臭氧的發(fā)生效率。
復(fù)合膜電極作為臭氧生成系統(tǒng)核心組件,其性能直接影響臭氧生成效率和質(zhì)量。為提高電流效率,該復(fù)合膜電極通常采用二氧化鉛為陽極材料,Nafion膜為質(zhì)子導(dǎo)體,通過熱壓法制備。而二氧化鉛雖成本低電流效率高,但其對水和人體健康危害性大,加之Nafion膜成本高昂且與催化材料附著力不足,難以發(fā)揮最佳催化效果,最終影響臭氧生成效率和質(zhì)量,亟待解決。
針對上述問題,項(xiàng)目開展了專項(xiàng)研發(fā)。項(xiàng)目以市政用水為原料,在電極材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了創(chuàng)新,主要創(chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)在于:研發(fā)了過渡金屬催化劑涂層修飾的鈦金屬電極,開發(fā)了噴涂、烘干及燒結(jié)復(fù)合工藝,解決了質(zhì)子交換膜和催化劑之間附著力不足的問題,保證了催化效果;研制了無膜雙陽極電解臭氧發(fā)生器。通過雙陽極電解池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),施加低壓直流電對水進(jìn)行電解,有效降低了能耗和發(fā)熱,提高了臭氧濃度;形成了臭氧水消毒機(jī)系列產(chǎn)品,滿足了不同場景使用需求。
項(xiàng)目具有自主知識產(chǎn)權(quán),相關(guān)技術(shù)獲國家授權(quán)專利;項(xiàng)目產(chǎn)品臭氧水消毒機(jī)(速凈達(dá)DJ05-300C)已通過國家衛(wèi)生處理安全及適用性檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室檢測,符合GB 27951-2021《皮膚消毒劑通用要求》和GB 28232-2020《臭氧消毒器衛(wèi)生要求》中的規(guī)定;項(xiàng)目產(chǎn)品臭氧水消毒機(jī)(速凈達(dá)DJ05-300C)已被重慶能優(yōu)數(shù)字科技有限公司等單位采用,應(yīng)用效果良好。
項(xiàng)目咨詢:王艷欣13371759156
1.陳曉暉 2.任正彬 3.許邦斌 4.李 群 5.梅德強(qiáng) 6.劉斯晨
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評價(jià)單位: |
中國民營科技促進(jìn)會 |
報(bào)告編號: |
202401003114 |
評價(jià)日期: |
2024-09-06 |
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組織單位: |
中國民營科技促進(jìn)會科技成果轉(zhuǎn)化辦公室 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé): |
雷智旺、王艷欣 |
成果管理: |
13681429210 |
1.提供的資料齊全,符合評價(jià)要求。
2.項(xiàng)目以市政用水為原料,在電極材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了創(chuàng)新,主要創(chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)如下:
(1)研發(fā)了過渡金屬催化劑涂層修飾的鈦金屬電極,開發(fā)了噴涂、烘干及燒結(jié)復(fù)合工藝,解決了質(zhì)子交換膜和催化劑之間附著力不足的問題,保證了催化效果。
(2)研制了無膜雙陽極電解臭氧發(fā)生器。通過雙陽極電解池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),施加低壓直流電對水進(jìn)行電解,有效降低了能耗和發(fā)熱,提高了臭氧濃度。
(3)形成了臭氧水消毒機(jī)系列產(chǎn)品,滿足了不同場景使用需求。
3.項(xiàng)目產(chǎn)品臭氧水消毒機(jī)(速凈達(dá)DJ05-300C)已通過國家衛(wèi)生處理安全及適用性檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室檢測,符合GB 27951-2021《皮膚消毒劑通用要求》和GB 28232-2020《臭氧消毒器衛(wèi)生要求》中的規(guī)定。
4.項(xiàng)目產(chǎn)品臭氧水消毒機(jī)(速凈達(dá)DJ05-300C)已被重慶能優(yōu)數(shù)字科技有限公司等單位采用,應(yīng)用效果良好。
5.項(xiàng)目具有自主知識產(chǎn)權(quán),相關(guān)技術(shù)獲國家授權(quán)專利。
評價(jià)委員會認(rèn)為:項(xiàng)目電解臭氧發(fā)生器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電極材料選用方面達(dá)到國際先進(jìn)水平,同意通過科技成果評價(jià)。
姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業(yè) |
翁 端 |
清華大學(xué)材料學(xué)院 |
正高 | 材料科學(xué) |
彭應(yīng)登 |
國家城市環(huán)境污染控制工程技術(shù)研究中心 |
正高 | 環(huán)境工程 |
孫家躍 |
中國化工學(xué)會新材料委員會 |
正高 | 環(huán)境化學(xué) |
吳亞西 |
中國疾病預(yù)防控制中心 |
正高 | 疾控 |
古宏偉 |
中國科學(xué)院電工研究所 |
正高 | 電極材料 |
田仁生 |
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院 |
正高 | 環(huán)境保護(hù) |
周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |