复旦发布电光源科研成果 平价空气净化器受热捧

发布时间:2014-10-16 

本网讯 (记者 程媛媛 通讯员 徐晔 鲍笑寒 方艾青)价格仅在千元左右的等离子体空气净化器、利用收集面板采集自然光进行室内照明的混合照明系统、用于液晶屏粘接以及油漆和涂料的紫外固化机、通过快脉冲放电等离子体技术来进行毒性废水等难降解污染物处理……今日(15日)上午,复旦大学信息科学与工程学院光源与照明工程系发布了一系列最新的科研成果,其中包括不少与市民生活息息相关的技术或“产品”。

平价净化器让新鲜空气“飞入寻常百姓家”

近年来,雾霾成为都市人心中的烦恼,市面上的空气净化器也越来越多。只是大多只是依靠过滤网截留空气中的灰尘,而不能处理其中的细菌。久而久之,过滤网就变成了高密度的“细菌仓库”,易导致二次污染。因此,为了保证净化效果,使用者需要定期更换过滤网,这又不可避免地增加了后期的使用成本。有网友计算过,一台普通家用的滤网型空气净化器,每年需更换的耗材成本在200-300元。这就像我们花钱买了彩色喷墨打印机,但后几年购买油墨的成本是打印机成本的N倍。

为了解决这些问题,工业上被广泛应用的等离子体集尘技术经过小型化改造后被带入了千家万户。等离子体是部分电离气体,是固、液、气相以外,物质存在的第四态。宇宙中99%以上的物质处于等离子状态。等离子体中存在大量高能的“自由电荷”——电子和离子,不仅能吸附到尘埃上,使其在电场中被极板收集、或者在空气中沉降,还能降细菌杀灭,并分解空气中的甲醛等有害有机物,达到彻底净化空气的目的。无细菌集聚,不易产生二次污染。与使用过滤网的空气净化器不同,等离子体空气净化器在使用中不会增加耗材,只需定期将集尘板拆卸下来清洗,理论上可在很长时间内反复循环使用,不会产生额外使用成本。

但是,目前在售的等离子体空气净化器普遍价格高昂,一般实用型的要在3000元/台以上,普通家庭二室一厅的房子购置3个这样的空气净化器就要花费1万元,这让很多消费者望而却步。而复旦大学的等离子体应用实验室所做的,就是通过精简技术设计来降低成本。据项目负责人区琼荣副教授介绍,他们对未来合作伙伴提出了一个前提条件,就是产品定价需在千元左右,制作老百姓消费得起的等离子体空气空气净化器。

利用自然光为室内提供全天候舒适照明

据了解,由复旦大学葛爱明副教授领导的团队通过模拟实验证实,在保持室内相同光照水平下,使用团队首创的一体式自然光与LED混合照明系统比使用传统日光灯照明平均可节省66.28%的电能,比仅用LED替代日光灯的方案多节省41.62%以上的电能。白天光—光转换的纯自然光以零能耗的特点为室内提供健康舒适的照明,真正实现高效节能。

该一体式混合照明系统的室内照明系统的室内照明器被设计为由自然光灯和四盏LED共同组合而成的“小灯”。室外自然光通过收光面板采集,经由导光管传导进入“小灯”的中间部分的自然光照明灯具,作为白天室内主要光源;围绕自然光照明器的四周的LED由传感器控制,随时根据导入自然光的变化自动减光或补光。收光面板在白天储存的太阳能将为LED提供电能。因此,无论是在凌晨还是黄昏,室外天气是阴天或是晴天,这一照明系统都能够为室内提供24小时全天候的舒适的照明。

葛教授介绍道,该照明系统在白天需要照明的地下商场、停车场及大型会议室等场所具有广阔的应用前景。该团队将对一体式自然光与LED混合照明系统进行优化,以便实现产业化目标。

快脉冲放电技术轻松降解中药废水95%毒性

复旦大学电光源研究所刘克富带领的团队研制出了全固态高压脉冲功率源,填补了国内大功率固态脉冲功率源的技术空白,并以此为基础取得了军用高压脉冲功率技术、快脉冲放电等离子体废水、废气处理新技术两项重大应用突破,目前已经应用于国防、科研、环保等方面,在学科发展和校企合作方面取得了丰硕成果。

记者了解到,采用该项技术在放电瞬间释放高压脉冲大功率,在水中产生超强紫外光、臭氧和高能电子协同的“先进氧化处理”作用,在反应器中直接产生活性极强的自由基,通过自由基与有机化合物之间的一系列作用使水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质,达到降解、氧化、脱色、杀菌效果。

该团队的研究成果——快脉冲放电等离子体高级氧化法未来还将在中药废水毒性降解、农药毒性降解、医药抗生素等行业大幅推广。据介绍,中药过滤后的废水中含有大量有毒、甚至剧毒物质,而通过动物实验证实用快脉冲放电等离子体高级氧化法来降解中药毒性,效果可达95%以上。