Titanium Dioxide thiab UV Cua Purifier: 7 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Nyob zoo zej zog ntawm Kev Qhia, Kuv vam tias koj txhua tus nyob zoo thaum muaj xwm txheej ceev uas peb nyob rau lub sijhawm no.

Hnub no kuv tab tom coj tuaj rau koj qhov kev thov tshawb fawb. Hauv Cov Lus Qhia no kuv yuav qhia koj yuav tsim lub tshuab lim cua ua haujlwm nrog TiO2 (Titanium Dioxide) photocatalyc lim thiab UVA LEDs. Kuv yuav qhia koj yuav ua li cas ua rau koj tus kheej lub tshuab ua kom huv thiab kuv tseem yuav qhia koj qhov kev sim. Raws li cov ntaub ntawv tshawb fawb, lub lim dej no yuav tsum tshem tawm cov ntxhiab tsw phem thiab tua cov kab mob thiab kab mob hauv huab cua uas hla nws, suav nrog tsev neeg muaj tus kabmob coronavirus.

Hauv daim ntawv tshawb fawb no koj tuaj yeem pom yuav ua li cas thev naus laus zis no tuaj yeem siv tau zoo los tua cov kab mob, cov hu ua fungi thiab kab mob; lawv tau hais qhov kev tshawb fawb xyoo 2004 uas muaj lub npe Tsis Ua Haujlwm ntawm Photocatalytic Titanium Apatite Lim ntawm SARS Tus Kab Mob, uas cov kws tshawb fawb tau hais tias 99.99% ntawm cov kab mob ua pa hnyav ua rau tuag taus.

Kuv xav qhia qhov haujlwm no raws li kuv ntseeg tias nws tuaj yeem yog qhov tshwj xeeb tshaj yog vim nws tau sim daws qhov teeb meem loj thiab vim tias nws muaj ntau txoj kev qhuab qhia: nws coj ua ke qhov kev xav ntawm chemistry, hluav taws xob thiab tsim tshuab.

Cov kauj ruam:

1. Photocatalysis nrog TiO2 thiab UV teeb

2. Khoom siv

3. 3D Tsim ntawm lub tshuab lim cua

4. Hauv hluav taws xob

5. Cov laug thiab sib dhos

6. Cov cuab yeej ua tiav

7. Lub dag zog ua kom khau huv si

Kauj Ruam 1: Photocatalysis Nrog TiO2 thiab UV Teeb

Hauv ntu no kuv yuav piav qhia txoj kev xav tom qab cov tshuaj tiv thaiv.

Txhua yam yog suav nrog cov duab hauv daim duab saum toj no. Hauv qab no kuv yuav piav qhia daim duab.

Yeej, photon nrog lub zog txaus tuaj txog hauv cov qauv ntawm TiO2 hauv qhov chaw nyob qhov twg lub tshuab hluav taws xob tig. Lub photon tsoo lub tshuab hluav taws xob nyuaj thiab ua rau nws dhia tawm ntawm cov pab pawg valence mus rau cov pab pawg sib tw, qhov dhia no ua tau vim tias TiO2 yog cov khoom siv hluav taws xob thiab vim tias lub photon muaj lub zog txaus. Lub zog ntawm photon tau txiav txim siab los ntawm nws qhov ntev raws li cov qauv no:

E = hc/λ

qhov twg h yog Plank Constant, c yog qhov nrawm ntawm lub teeb thiab λ yog lub nthwv dej ntawm photon, uas hauv peb kis yog 365nm. Koj tuaj yeem suav lub zog siv lub laij lej online zoo no. Kuv peb rooj plaub nws yog E = 3,397 eV.

Thaum lub tshuab hluav taws xob dhia tawm mus muaj lub tshuab hluav taws xob dawb thiab lub qhov dawb uas nws ib zaug yog:

electron e- cov

qhov h+

Thiab ob qhov no tau raug tsoo los ntawm lwm cov molecules uas yog ib feem ntawm huab cua uas yog:

H2O molecule ntawm cov dej ua pa

OH- Hydroxide

O2 molecule ntawm cov pa

Ob peb qhov kev cuam tshuam redox tshwm sim (kawm paub ntau ntxiv txog lawv hauv daim vis dis aus no).

Oxidation:

Cov pa dej ntxiv rau lub qhov muab hydroxyl radical ntxiv rau hydrated hydrogen ion: H2O + h + → *OH + H + (aq)

Hydroxide ntxiv rau lub qhov muab hydroxyl radical: OH- + h + → *OH

Txo:

oxygen molecule ntxiv rau electron muab superoxide anion: O2 + e- → O2-

Qhov ob yam tshiab no tau tsim (hydroxyl radical thiab superoxide anion) yog cov dawb radicals. Ib qho dawb radical yog ib qho atom, molecule lossis ions nrog ib lub tshuab hluav taws xob tsis sib xws, qhov no yog vwm tsis ruaj khov raws li tau hais hauv qhov kev lom zem heev Crush Course video.

Cov dawb radicals yog lub luag haujlwm tseem ceeb rau ntau txoj kev sib txuas uas tshwm sim hauv kev siv tshuaj lom neeg, piv txwv li polymerization, uas tshwm sim thaum monomers koom nrog ib qho mus rau lwm qhov los tsim cov polymer, lossis ua lwm yam lus los ua qhov peb nthuav dav hu ua yas (tab sis qhov ntawd yog lwm zaj dab neeg)).

O2- tsoo cov ntxhiab tsw phem loj thiab cov kab mob thiab ua txhaum lawv cov pa roj carbon sib sau ua CO2 (carbon dioxide)

*OH tsoo cov ntxhiab tsw phem loj thiab cov kab mob thiab ua txhaum lawv cov hydrogen sib sau ua H2O (dej ua pa)

Kev koom ua ke ntawm cov dawb radical rau cov pa roj carbon sib xyaw lossis cov muaj sia hu ua mineralization thiab qhov no yog qhov uas qhov kev tua tuag tshwm sim.

Yog xav paub ntxiv kuv tau txuas PDF ntawm cov ntaub ntawv tshawb fawb uas kuv tau hais hauv cov lus qhia.

Kauj ruam 2: Cov khoom siv

Txhawm rau ua txoj haujlwm no koj yuav xav tau:

- Cov ntaub ntawv luam tawm 3D

- 3D luam tawm lub hau

- laser txiav anodized txhuas 2mm tuab

- silk screen (xaiv tau, thaum kawg kuv tsis tau siv nws)

- 5 daim ntawm lub zog siab UV LED 365nm

- PCB lub hnub qub nrog 3535 hneev taw lossis LEDs twb tau teeb tsa ntawm lub hnub qub

- thermal ob-sided nplaum daim kab xev

- TiO2 Photocatalyst Lim

Fais fab mov 20W 5V

- EU txuas 5/2.1mm

- Ntxuam 40x10mm

- thermal shrieking hlab

- countersunk taub hau M3 ntsia liaj qhov rooj thiab txiv ntseej

-51W 5ohm resistors

- 1 0.5W 15ohm resistor

- cov xov hlau me

Kuv tau ntxiv cov ntawv txuas rau kev yuav khoom qee yam tab sis kuv tsis tau ua haujlwm nrog cov haujlwm muag khoom. Kuv tso cov kev sib txuas nkaus xwb vim tias yog leej twg xav hloov lub tshuab ua kom huv dua li qhov no tuaj yeem muaj lub tswv yim ntawm cov khoom siv thiab tus nqi.

Kauj Ruam 3: Tsim 3D ntawm Lub Tshuab Cua Txias

Koj tuaj yeem pom cov ntawv sib dhos tag nrho hauv hom.x_b hauv qhov ua tiav.

Koj yuav pom tias kuv yuav tsum ua kom zoo dua rooj plaub rau 3D luam ntawv. Kuv ua rau phab ntsa tuab dua thiab kuv txiav txim siab tsis ua lub kaum sab xis ntawm lub hauv paus.

Lub heatsink yog laser txiav thiab milled. Muaj 1 hli qis ntawm 2mm anodized aluminium (RED ZONE) uas tso cai rau khoov tau zoo dua. Kev khoov tau ua tiav ntawm tus kheej nrog cov pliers thiab vise.

Ib tus phooj ywg ntawm kuv tau ua rau kuv ceeb toom tias tus qauv ntawm lub hauv ntej ntawm rooj plaub zoo ib yam li lub tattoo uas Leeloo hnav hauv zaj yeeb yaj kiab The Fifth Element. Funny coincidence!

Kauj Ruam 4: Hluav Taws Xob Hluav Taws Xob

Cov hluav taws xob hluav taws xob tau yooj yim heev. Peb muaj lub zog hluav taws xob tas li ntawm 5V thiab ua ke peb yuav tso 5 LEDs thiab kiv cua. Los ntawm pawg cov neeg tawm tsam thiab nrog qee qhov kev suav ua lej peb txiav txim siab tias tam sim no peb yuav pub ntau npaum li cas rau hauv LEDs thiab rau hauv tus kiv cua.

Cov LEDs

Saib ntawm daim ntawv teev npe LED peb pom tias peb tuaj yeem tsav lawv mus txog 500mA siab tshaj, tab sis kuv txiav txim siab tsav lawv ntawm ib nrab hwj chim (≈250mA). Qhov laj thawj yog tias peb muaj lub rhaub dej me me, uas yog cov phaj txhuas uas lawv tau txuas nrog. Yog tias peb tsav lub LED ntawm 250mA qhov hluav taws xob rau pem hauv ntej ntawm LED yog 3.72V. Raws li qhov kev tiv thaiv uas peb txiav txim siab muab tso rau ntawm ceg ntoo ntawm lub Circuit Court peb tau txais tam sim no.

5V - 3.72V = 1.28V yog qhov muaj peev xwm hluav taws xob uas peb muaj ntawm tus tiv thaiv

Ohm txoj cai R = V/I = 1.28/0.25 = 6.4ohm

Kuv yuav siv tus nqi lag luam ntawm kev tiv thaiv ntawm 5ohm

Lub zog ntawm tus tiv thaiv = R I^2 = 0.31W (Kuv tau siv 1W resistors, Kuv tau tawm qee qhov npoo vim tias LED tuaj yeem ua kom sov thaj tsam me ntsis).

LUB FAN

Tus kiv cua qhia qhov hluav taws xob yog 5V thiab 180mA tam sim no, yog tias tsav nrog lub zog no nws tuaj yeem txav huab cua ntawm qhov ntws ntawm 12m3/h. Kuv pom tias mus ntawm qhov nrawm no lub kiv cua nrov nrov heev (27dB), yog li kuv txiav txim siab txo qis qhov hluav taws xob thiab qhov khoom siv tam sim no rau tus kiv cua, kom ua li no kuv tau siv tus tiv thaiv ntawm 15ohm. Txhawm rau nkag siab qhov txiaj ntsig xav tau Kuv tau siv lub zog ntsuas thiab kuv pom thaum kuv yuav muaj ib nrab ntawm qhov tam sim no, 100mA.

Lub zog ntawm resistor = R I^2 = 0.15W (Kuv tau siv 0.5W resistor ntawm no)

Yog li qhov tseeb kawg ntws ntawm tus kiv cua ua tiav 7.13 m3/h.

Kauj Ruam 5: Solder and Assemble

Kuv tau siv cov kab hluav taws xob me me los koom nrog cov LEDs ua ke thiab ua rau tag nrho cov hluav taws xob thiab muab txhua yam tso ua ke kom zoo li sai tau. Koj tuaj yeem pom tias cov tiv thaiv tau tiv thaiv sab hauv cov cua sov ntsws. Nco ntsoov tias koj yuav tsum tau muab cov kab hluav taws xob sib txuas thiab cov lus sib tham ntawm LEDs rau sab xis. Cov anodes mus rau ib tus tiv thaiv kawg thiab cov cathodes mus rau GND (-5V hauv peb kis). Ntawm LED muaj tus cim cim anode, nrhiav qhov chaw ntawm nws saib nws hauv cov ntawv LED. LEDs tau txuas rau lub rhaub dej kub nrog cov cua sov ua ob sab.

Kuv tau siv lub tshuab txuas DC (pob tshab ib qho) kom tshem tawm tag nrho cov thaiv uas pom hauv thawj daim duab (rhaub dej, LEDs thiab kiv cua), txawm li cas los xij cov khoom no tuaj yeem zam tau.

Cov dub 5/2.1 EU DC lub zog txuas hluav taws xob tau txuas rau hauv lub qhov uas kuv tau siv los ntawm tus kheej.

Sab qhov kuv tau ua hauv lub hau txhawm rau kho lub hau nrog cov ntsia hlau rau hauv rooj plaub kuj tseem tau xyaum ua haujlwm.

Ua txhua yam kev sib txuas hauv qhov chaw me me ntawd yog qhov nyuaj me ntsis. Kuv vam tias koj yuav txaus siab puag nws.

Kauj Ruam 6: Cov cuab yeej ua tiav

Nrog koj zoo siab! Tsuas yog ntsaws nws thiab pib ua kom huab cua huv.

Cov cua ntws tus nqi yog 7.13 m3/h yog li ib chav ntawm 3x3x3m yuav tsum tau ua kom huv nyob ib ncig ntawm 4h.

Thaum lub tshuab ua kom huv huv kuv tau pom tias tawm ntawm nws los muaj ntxhiab tsw uas ua rau kuv nco txog ozone.

Kuv vam tias koj tau nyiam Cov Lus Qhia no thiab yog tias koj xav paub ntau ntxiv muaj ntu ntxiv txog kev sim uas kuv tau ua.

Yog tias koj tsis txaus siab tsim koj tus kheej lub tshuab ua kom huv tab sis koj tsuas xav tau kom ncaj ncaj koj tuaj yeem yuav nws ntawm Etsy. Kuv tau ua ob peb yam zoo li mus ntsib nplooj ntawv.

Bye thiab saib xyuas, Pietro

Kauj Ruam 7: Kev sim: Kev Siv Tshuaj Txhuam Hniav Stinky

Hauv ntu ntxiv no kuv xav qhia me ntsis kev sim lom zem uas kuv tau ua nrog lub tshuab ua kom huv.

Thaum xub thawj kuv muab khau ntxhua khaub ncaws heev - Kuv paub tseeb tias koj hnov tsw ntxhiab heev - hauv lub raj mis uas muaj cov kua nplaum acrylic nrog ntim ntawm 0.0063 m3. Dab tsi yuav tsum ua rau cov khau uas tsw ntxhiab yog cov lwg me me uas muaj cov leej faj thiab cov pa roj carbon thiab tseem muaj bioeffluents thiab kab mob los ntawm ko taw uas tau hnav lub khau ntawd. Qhov kuv tau cia siab tias yuav pom thaum kuv tig lub tshuab ua kom huv yog VOC kom txo qis thiab CO2 nce ntxiv.

Kuv tso cov khau rau hauv lub tog raj kheej rau 30min txhawm rau kom mus txog qhov "stink tshuav" hauv lub thawv. Thiab los ntawm lub ntsuas hluav taws xob kuv pom qhov nce ntxiv hauv CO2 (+333%) thiab VOC (+120%).

Thaum feeb 30 Kuv tso rau hauv lub tog raj kheej lub tshuab ua kom lub tshuab ua kom huv thiab kuv tig nws rau 5 feeb. Kuv pom qhov nce ntxiv hauv CO2 (+40%) thiab VOC (+38%).

Kuv tshem tawm cov khau uas tsis zoo thiab kuv tau tso lub tshuab lim dej qhib rau 9min thiab CO2 thiab VOC tau ua kom nce ntxiv.

Yog li raws li qhov kev sim no qee yam tau tshwm sim sab hauv lub tog raj kheej. Yog tias VOC thiab cov kab mob raug rhuav tshem los ntawm cov txheej txheem ntawm cov ntxhia txoj kev xav qhia rau peb tias CO2 thiab H2O tau tsim, yog li ib tus tuaj yeem hais tias nws ua haujlwm vim tias qhov kev sim qhia pom tias CO2 tau tsim, tab sis vim li cas VOC tseem nce ntxiv? Qhov laj thawj yuav yog vim kuv siv lub ntsuas tsis raug. Lub sensor kuv siv yog qhov pom hauv daim duab thiab los ntawm qhov kuv nkag siab nws kwv yees CO2 raws li feem pua ntawm VOC siv qee qhov txheej txheem sab hauv thiab tseem tuaj yeem mus txog VOC kom yooj yim. Lub algorithm, uas yog tsim thiab koom ua ke rau hauv lub sensor module txhais cov ntaub ntawv nyoos, piv txwv li. hlau oxide semiconductor tsis kam tus nqi, hauv CO2 tus nqi sib npaug los ntawm kev ua qhov kev ntsuas sib piv tiv thaiv NDIR CO2 roj sensor thiab Tag nrho VOC tus nqi raws li kev ntsuas sib piv nrog ntsuas FID. Kuv xav tias kuv tsis tau siv cov cuab yeej siv ntse thiab raug txaus.

Xijpeem nws tau lom zem los sim sim tawm cov kab ke no.

Thawj qhov khoom plig hauv Kev Sib Tw Ntxuav Lub Caij Nplooj Ntoos Hlav