小英说半导体 发表于 2024-2-17 10:15:57

新型臭氧发生器有效杀灭细菌

   虽然紫外线和氯是对水进行消毒的常规方法,但臭氧在破坏微生物方面同样有效。与传统的消毒方法(如紫外线或氯气)相比,溶解在水中的臭氧有几个好处:例如,它是环保的,在水中的保留时间很短,在比其直接来源更远的地方继续保持活性, 随后是无味的。


图1:臭氧发生器的电极由带有精确蚀刻沟槽的硅片制成

臭氧由于其高氧化电位而在对抗细菌方面非常有效,它可以分解典型细菌的细胞膜。臭氧主要用于饮用水和游泳池消毒,也用于废水消毒。
电解水直接生产臭氧臭氧发生器非常紧凑,可以集成到需要定期消毒的系统和设备中。微型臭氧发生器的尺寸一般为2cm3,是具有传感器芯片、电解池、读取传感器信号的电子设备和调节电压和电流的控制电子设备。两个电极由离子导电隔膜隔开,当在电极上施加电压时,水会通过电解过程分解。由于电极上覆盖有金刚石层,该过程首先形成羟基自由基,然后发生反应形成臭氧(O3)和氧气(O2)。金刚石涂层硅电极金刚石涂层由硅组成,并具有通过电极延伸的精细蚀刻沟槽,从而在另一侧形成狭窄的狭缝。为了构建小型臭氧发生器,这些电极对以背靠背的方式放置,并在它们之间放置一个隔膜。气体在分离膜的界面处排出,随后允许通过沟槽结构逸出到电极的另一部分,其中水流的湍流确保气体有效溶解和分布。电导率对应于水的硬度水平:较硬的水转化为较高的电导率,这意味着额外的电流应该流动以获得所需的效果。

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