一种同轴式螺旋结构电极DBD低温等离子改性装置的制作方法

本发明涉及用于dbd低温等离子改性催化剂的装置，更具体地说，涉及一种同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置。

背景技术：

1、低温等离子体依据其粒子温度可分为热平衡等离子体和非平衡等离子体。前者也称热等离子体，体系中各种粒子温度接近相等，约为5×103～2×104k，一般由稠密气体(常压或高压)电弧放电产生。后者也称冷等离子体，一般由稀薄气体(低压下)激光、射频或微波等激发放电产生，其电子温度能够达到104k以上，能够有效地激活分子引发化学反应，而气相主体却可以保持较低的温度300～500k。气体放电根据不同的放电形式可分为脉冲电晕放电、ac/dc流光放电、滑动弧放电、微波放电和dbd介质阻挡放电等。

2、当采用dbd介质阻挡放电等离子体改性处理时，在不同气体种类，放电功率，放电时间，压力，频率等条件下，催化剂材料表面会受到各种等离子活性粒子和电子的轰击，这些粒子以不同的能量撞击表面，形成刻蚀，其中一些活性物质具有足够的能量来打开化学键并在催化剂表面形成-oh(羟基官能团)或者氮基团如nh2(氨基官能团)及活性点位，从而提高催化活性。

3、dbd介质阻挡放电等离子改性装置主要有两种结构，一种是平板结构，另一种是同轴结构，而通常使用平板结构较多，这是由于平板式结构容易实现催化材料的进出，操作友好等特点，中国专利cn114289054a公开了一种两步等离子体法制备可见光催化剂的方法，属于等离子体掺杂改性领域，此方法通过平板式dbd低温等离子体在氨气、氢气、氩气作为辅助气的条件下，实现氮掺杂ag/tio2/cnts的两步等离子体方法，虽然该方法能成功实现氮掺杂，但由于平板结构的原因，催化剂颗粒无法在放电区上下翻动，因此对于粉末颗粒催化剂改性并不完全，而且放电区域催化剂容易形成团聚等缺点。同轴式使用相对较少，这是由于催化剂容易堆积填满整个放电空间，导致无法正常放电，改性效果差。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，解决了同轴式dbd低温等离子改性催化剂时由于电极平直，导致催化剂堆积填满整个放电空间，无法正常放电，改性效果差的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，包括外套管、设于所述外套管内的内电极以及与所述内电极的前端部相连的旋转电机；

4、所述内电极的外形为螺旋结构；

5、所述内电极与所述外套管同轴设置，所述内电极的后端部与所述外套管内部的后端部通过固定套机构相连，所述内电极的前端部延伸至所述外套管的外部与所述旋转电机相连。

6、较佳的，所述螺旋结构上的螺旋片与螺旋片之间的间距在1mm～10mm之间；

7、所述螺旋片的高度在1mm～40mm之间；

8、所述螺旋片的倒角角度r在0.1～1之间。

9、较佳的，所述固定套机构包括设于所述外套管内部的后端部上的凸型凹槽，以及设于所述内电极的后端部上的四氟固定套。

10、较佳的，所述凸型凹模的内径在1mm～100mm之间，长度在2mm～50mm之间。

11、较佳的，所述四氟固定套的外径在1mm～100mm之间，深度在2mm～50mm之间。

12、较佳的，所述外套管采用石英管，其内径在8mm～108mm之间。

13、较佳的，所述外套管的外侧面上设有外电极；

14、所述外电极的材质为无机材料。

15、较佳的，所述外套管的后端位置设有进料口，前端位置设有出料口。

16、较佳的，所述内电极的前端部通过固定螺母与所述旋转电机的转轴相连。

17、较佳的，所述转轴采用不导电材质制成。

18、本发明所提供的一种同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，解决了同轴式dbd低温等离子改性催化剂时由于电极平直，导致催化剂堆积填满整个放电空间，无法正常放电，改性效果差的问题。对于平板式电极则解决了现有平板式等离子改性技术中对于催化剂改性不完全，放电区域催化剂团聚等缺点。

技术特征：

1.一种同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，包括外套管、设于所述外套管内的内电极以及与所述内电极的前端部相连的旋转电机，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，其特征在于：所述螺旋结构上的螺旋片与螺旋片之间的间距在1mm～10mm之间；

3.根据权利要求1所述的同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，其特征在于：所述固定套机构包括设于所述外套管内部的后端部上的凸型凹槽，以及设于所述内电极的后端部上的四氟固定套。

4.根据权利要求3所述的同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，其特征在于：所述凸型凹模的内径在1mm～100mm之间，长度在2mm～50mm之间。

5.根据权利要求3所述的同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，其特征在于：所述四氟固定套的外径在1mm～100mm之间，深度在2mm～50mm之间。

6.根据权利要求1所述的同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，其特征在于：所述外套管采用石英管，其内径在8mm～108mm之间。

7.根据权利要求6所述的同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，其特征在于：所述外套管的外侧面上设有外电极；

8.根据权利要求6所述的同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，其特征在于：所述外套管的后端位置设有进料口，前端位置设有出料口。

9.根据权利要求1所述的同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，其特征在于：所述内电极的前端部通过固定螺母与所述旋转电机的转轴相连。

10.根据权利要求9所述的同轴式螺旋结构电极dbd低温等离子改性装置，其特征在于：所述转轴采用不导电材质制成。

技术总结本发明公开了一种同轴式螺旋结构电极DBD低温等离子改性装置，包括外套管、设于所述外套管内的内电极以及与所述内电极的前端部相连的旋转电机，所述内电极的外部设有螺旋结构；所述内电极与所述外套管同轴设置，所述内电极的后端部与所述外套管内部的后端部通过固定套机构相连，所述内电极的前端部延伸至所述外套管的外部与所述旋转电机相连。本发明解决了同轴式DBD低温等离子改性催化剂时由于电极平直，导致催化剂堆积填满整个放电空间，无法正常放电，改性效果差的问题。技术研发人员：俞勇梅,张国志,沈浩良,李咸伟,刘道清,胡子国受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10