臭氧的发生技术

近年来，随着室内空气污染的严重，人们的环境保护意识不断加强，臭氧发生器作为一种简单、实用的空气净化器为人们广泛接受。人为的臭氧发生技术主要是通过自然界产生臭氧的方法模拟而来，伴随着科学技术的进步，臭氧的发生技术已具备相当高的水平，其方法不外乎以下几种：

(1) 光化学法：

光化学法(紫外线法)产生臭氧是利用光波中波长小于200nm的紫外线，使空气中的氧气(OZ)分解并聚合生成臭氧(03)，大气上空的臭氧层即是由此方法产生的。科学家发现波长ew185nm的紫外光效率最高，此时光量子被氧气吸收率最大，产生臭氧的光效率比较高。

(2) 电化学法：

电化学法(电解法)是利用直流电源电解含氧电解质产生臭氧气体。多年来人们在电极材料、电解液、电解机理和电解过程等方面做了大量的工作，特别是近期发展的SPE(固态聚合物电解质)电极与金属氧化催化技术，使用纯水电解得到14%以上的高浓度臭氧，使电解法臭氧发生技术向前迈进了一大步。电解法产生臭氧具有浓度高，成分纯净等优点，应用前景看好。

(3) 电晕放电法：

电晕放电法是利用交变高压电场，使含氧气体产生电晕放电，电晕中的自由高能电子离解OZ分子经三体碰撞反应又聚合成臭氧，这种方法只能得到含有臭氧的混合气体，而不能得到纯的臭氧。电晕放电型臭氧发生器是目前应用最广泛、相对能耗较低、单机臭氧产量最大、市场占有率最高的臭氧发生装置。电晕放电法产生臭氧的装置基础是高压电极、地电极、介电体与放电间隙四部分，高浓度的臭氧发生装置还要同时配备冷却、气源预处理等技术。

(4) 高频陶瓷沿面放电法：

由于臭氧的稳定性较差，环境温度越高，臭氧的分解速度越快。而在实际应用中，臭氧只能达到一定的量才具有明显的消毒灭菌作用。所以只有快速、大量地产生臭氧才有使用价值臭氧 产 生 效率与高压电源的频率成正向增长关系，提高臭氧电源频率一直是各国臭氧界所重视的问题。鉴于实际应用要求，在20世纪80年代日本科学家发明了基于现代电子技术的高频陶瓷沿面放电生成臭氧技术，其核心是:极间距很小(约0.5mm )，极间介质为陶瓷，放电沿介质表面进行，对电极施加交变电压时，电介质上的电压值与电极的静电容量成反比，随着电极上电压的上升，达到气体击穿强度(大约3000kV/m)时，气体电离，产生针状脉冲电晕放电。此时，在电介质表面积蓄大量正离子或负离子，与空气中的气体发生作用，产生大量的臭氧和其他(如负离子)物质。由于这种技术将以前的柱面放电改为沿介质表面放电，大幅度地提高了臭氧产生效率，解决了臭氧应用的瓶颈问题。在以 上 常 用的四种臭氧产生方式里，电晕放电法是目前应用最广泛、相对能耗较低、单机臭氧产量最大、市场占有率最高的臭氧发生装置。本文实验旨在了解臭氧对空气中甲醛污染控制效果，因此，本论文研究过程中，选用北京奕伟静科技有限公司生产的臭氧空气净化器，其臭氧产生方式即为电晕放电法。