【技术实现步骤摘要】
用于使用光氢离子化的高级氧化过程的设备、系统和方法
本专利技术总地涉及将紫外光施加到环境以产生用于杀灭微生物(例如细菌、霉菌和病毒)并驱除气味的氧化剂的领域，更特别地涉及利用紫外光来向环境提供高级氧化产物的高级氧化过程。
技术介绍
氧化是一种化学反应，其中，元素或离子的正价增加，失去电子提供给氧化剂。氧化是通过将物质与氧结合发生化学反应(例如通过烧制或锈蚀)来改变物质。氧化过程可用于杀灭细菌、霉菌和病毒。它们也常规性地用于与产生气味的化学品(例如挥发性有机化合物和其它无机和有机化学品)发生反应。杀菌紫外光线(254nm)用于灭活微生物(例如病菌、病毒和细菌)。紫外光是可靠的，并且很容易被安装。然而，杀菌紫外光只能有效地减少直接通过光线的空气传播的微生物。不幸的是，杀菌紫外光对气体、蒸汽或气味影响很小或没有影响。虽然紫外光能量(185nm)在施加到环境中的空气时可能产生臭氧气体并且臭氧是强氧化剂，但是升高的数量的臭氧可能对人类和动物是有毒的，并且可能与环境发生不希望有的反应。因此，有必要克服上面讨论的问题，特别是提供用于明显改进的氧化过程以减少环境中的微生物和气味的...
【技术保护点】
1.一种用于形成高级氧化产物的设备，所述设备包括：紫外光源，其用于发射具有在100nm和300nm之间的波长的宽谱的紫外光，从所述紫外光源发射所述紫外光包括在大约185nm处和在大约254nm处的紫外光能量；以及催化目标结构，其机械地耦合到所述紫外光源并包括表面，所述催化目标结构的所述表面包括二氧化钛和下列金属化合物中的至少一个：银；锌；铜；以及铑，其中，所述二氧化钛形成在无水碳酸镁基底中，所述金属化合物中的至少一个包含在氧化铈强化结构中，以及其中，所述催化目标结构的所述表面在与紫外光接触之后与在所述表面处的水合物发生反应以形成高级氧化产物。
【技术特征摘要】
1.一种用于形成高级氧化产物的设备，所述设备包括：紫外光源，其用于发射具有在100nm和300nm之间的波长的宽谱的紫外光，从所述紫外光源发射所述紫外光包括在大约185nm处和在大约254nm处的紫外光能量；以及催化目标结构，其机械地耦合到所述紫外光源并包括表面，所述催化目标结构的所述表面包括二氧化钛和下列金属化合物中的至少一个：银；锌；铜；以及铑，其中，所述二氧化钛形成在无水碳酸镁基底中，所述金属化合物中的至少一个包含在氧化铈强化结构中，以及其中，所述催化目标结构的所述表面在与紫外光接触之后与在所述表面处的水合物发生反应以形成高级氧化产物。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述催化目标结构的所述表面包括二氧化钛和多个下列金属化合物：银；锌；铜；以及铑。3.如权利要求1所述的设备，其中，所述催化目标结构的所述表面包括二氧化钛、银、锌、铜和铑。4.如权利要求3所述的设备，其中，所述催化目标结构的所述表面包括亲水剂。5.如权利要求4所述的设备，其中，所述亲水剂包括硅胶。6.如权利要求1所述的设备，其中，所述催化目标结构的所述表面包括亲水剂。7.如权利要求6所述的设备，其中，所述亲水剂包括硅胶。8.如权利要求1所述的设备，其中，所述催化目标结构的所述表面由在所述表面处的水合剂水合，以及其中，所述表面在与紫外光接触之后与来自在所述表面处的所述水合剂的水合物发生反应以形成高级氧化产物。9.如权利要求8所述的设备，其中，所述水合剂包括在所述催化目标结构的所述表面处的水。10.如权利要求8所述的设备，其中，所述水合剂包括在所述催化目标结构的所述表面处的水分和湿气中的至少一种。11.如权利要求8所述的设备，其中，所述水合剂包括在所述催化目标结构的所述表面处的亲水剂。12.如权利要求11所述的设备，其中，所述亲水剂包括硅胶。13.如权利要求1所述的设备，其中，所述催化目标结构的所述表面被涂覆有包括二氧化钛和下列金属化合物中的至少一个的涂层：银；锌；铜；以及铑，其中，所述二氧化钛形成在无水碳酸镁基底中，所述金属化合物中的至少一个包含在氧化铈强化结构中，以及其中，所述表面在与紫外光接触之后与在所述表面处的水合物发生反应以形成高级氧化产物。14.如权利要求13所述的设备，其中，所述涂层包括二氧化钛和多个下列金属化合物：银；锌；铜；以及铑。15.如权利要求13所述的设备，其中，所述涂层包括二氧化钛、银、锌、铜和铑。16.如权利要求13所述的设备，其中，所述涂层还包括亲水剂。17.如权利要求16所述的设备，其中，所述亲水剂包括硅胶。18.如权利要求1所述的设备，还包括离子发生器，用于释放正离子和负离子。19.如权利要求18所述的设备，还包括离子发射器，其具有集成的自动净化能力。20.如权利要求19所述的设备，其中，所述离子发射器为碳纤维离子发射器。21.一种光氢离子化单元，包括：紫外光源，其用于提供具有在100nm到300nm范围内的UV光的宽光谱紫外光，所述紫外光包括在大约185nm处和在大约254nm处的紫外光能量；以及催化目标结构，其机械地耦合到所述紫外光源并大致围绕所述紫外光源，所述催化目标结构包括表面，所述表面在与紫外光接触之后与在所述表面处的水合物发生反应以形成高级氧化产物，其中，所述表面涂覆有超亲水光催化涂层。22.如权利要求21所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构的所述表面用于与由所述紫外光源提供的所述紫外光接触，从而与在该表面处的水合物发生反应以形成高级氧化产物。23.如权利要求21所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构的所述表面被设计为用于与由所述紫外光源提供的所述紫外光的大致最大的催化表面接触。24.如权利要求23所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构的所述表面包括脊状和褶皱设计中的至少一个，以大致最大化与由所述紫外光源提供的所述紫外光的催化表面接触。25.如权利要求21所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构的所述表面被设计用于与由所述紫外光源提供的所述紫外光的接触，以及其中，所述催化目标结构的这样的表面包括与来自所述紫外光源的所述紫外光接触的催化表面区域和允许来自所述紫外光源的紫外光通过的开放区域。26.如权利要求25所述的光氢离子化单元，其中，所述催化目标结构包括总表面区域，所述总表面区域包括：与来自所述紫外光源的紫外光接触的催化表面区域，以及在所述总表面区域的0％和95％之间的开放区域。27.如权利要求21所述的光氢离子化单元，还包括：光纤光学电缆，其具有定位为接收由所述紫外光源发射的光的第一端，和提供指示所述光氢离子化单元的操作状态的输出光信号的第二端。28.如权利要求27所述的光氢离子化单元，还包括：紫外光滤波部件，用于大致过滤紫外光，同时使人可见的可见光通过，所述光纤光学电缆与所述紫外光滤波部件协同操作以提供所述可见光作为来自所述光纤光学电缆的所述第二端的输出光信号。29.如权利要求28所述的光氢离子化单元，其中，所述紫外光滤波部件包括如下中的至少一个：紫外滤波器，和所述光纤光学电缆中的紫外滤波材料。30.如权利要求21所述的光氢离子化单元，还包括：大致包住所述紫外光源的的保护屏障，所述保护屏障对于大致通过的来自所述紫外光源的至少在100nm至300nm的紫外光范围内的紫外光是大致透明的，同时将所包住的紫外光源与外部温度隔绝。31.如权利要求30所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障包括保护涂层和大致包住所述紫外光源的管中的至少一个。32.如权利要求31所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障包括碳氟化合物保护屏障涂层。33.如权利要求31所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障包括石英材料。34.如权利要求31所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障包括防污外表面，所述防污外表面大致包住所述紫外光源以阻止碎屑和其他污染物接触并粘附到外表面，所述外表面包住所述紫外光源，同时使来自所述紫外光源的至少在100nm到300nm的紫外光范围内的紫外光大致通过。35.如权利要求31所述的光氢离子化单元，其中，所述保护屏障在内部紫外光源204破裂的情况下提供防泄漏屏障。36.如权利要求21所述的光氢离子化单元，还包括离子发生器，用于释放正离子和负离子。37.如权利要求36所述的光氢离子化单元，还包括离子发射器，其具有集成的自动净化能力。38.如权利要求37所述的设备，其中，所述离子发射器为碳纤维离子发射器。39.一种用于提供用于催化目标结构的表面的涂层的化合物的混合物，所述混合物包括二氧化钛和下列化合物中的至少一个：银、锌、铜和铑，所述二氧化钛形成在无水碳酸镁基底中，所述化合物中的至少一个包含在氧化铈强化结构中，以及其中，在催化目标结构的所述表面处的所述涂层反应性地与紫外光和水合物接触以形成高级氧化产物。40.一种用于提供用于催化目标结构的表面的涂层的化合物的混合物，所述混合物包括亲水...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·G·芬克，W·B·埃利斯，
申请(专利权)人：艾洁弗环境集团公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。