[发明专利]一种电化学消杀新型冠状病毒的装置与方法

权利要求书

1.一种电化学消杀新型冠状病毒的装置，其特征在于，所述装置包括壳体、电解槽和进样系统；所述壳体内部竖直方向上设有挡板，将内腔分为腔室Ⅰ和腔室Ⅱ；

所述腔室Ⅰ底部设有电解槽，顶部设有出样口；所述出样口下方设有过滤膜Ⅰ；所述过滤膜Ⅰ与电解槽之间由下至上分别设有一级过滤挡板、二级过滤挡板和三级过滤挡板，每级过滤挡板上下间隔10～12mm；

所述一级过滤挡板一端与挡板连接，另一端距离挡板对侧壳体8～10mm；所述二级过滤挡板一端与挡板对侧壳体连接，另一端距离挡板8～10mm；所述三级过滤挡板一端与挡板连接，另一端距离挡板对侧壳体8～10mm；所述电解槽的阴极与阳极之间设有离子交换膜，将电解槽分为阴极区和阳极区；所述阴极和阳极分别与电极接线柱相连；

所述腔室Ⅱ内设有过滤腔与进样系统；所述过滤腔侧壁设有进样口，所述进样口对侧壁底部设有开口；所述过滤腔内设有过滤膜Ⅱ；所述进样系统包括进样管路；所述进样管路一端与过滤腔的开口连通，另一端设有端口；所述端口位于电解槽的阳极区，朝向阳极，与阳极距离为10～20mm。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进样系统还包括机械泵和单向阀；所述过滤腔的开口通过进样管路依次与机械泵、单向阀连通。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电解槽体积为10mL～10L；所述电解槽的阴极和阳极为整体式电极；所述整体式电极为泡沫铁、泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁镍、碳纤维布或钛网中任意一种，或者所述整体式电极为在泡沫铁、泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁镍、碳纤维布或钛网其中一种的表面原位生长相应的硫化物、氮化物、磷化物、氧化物或石墨烯封装金属中至少一种物质的电极；所述阴极和阳极的面积为1～400cm²。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤膜Ⅰ与过滤膜Ⅱ独立的为聚四氟乙烯PTFE、聚偏氟乙烯PVDF、聚碳酸酯PCTE、聚乙烯PE、聚丙烯PP、玻璃纤维Whatman或石英纤维中的至少一种；所述过滤膜Ⅰ与过滤膜Ⅱ的孔径为0.1～10μm。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述装置的消杀方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将整体式电极作为阴阳两极插入电解液液面以下，连接好电极接线柱；

(2)通过机械泵将携带新冠病毒的气溶胶或废水经过滤膜Ⅱ初步过滤后，鼓入电解槽阳极处；

(3)开始电解，利用电解过程中阳极产生的活性氧物种实现对新冠病毒的消杀。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电解液为无机盐电解液；所述无机盐电解液中的金属阳离子为钠、镁、铝、钾或钙中的至少一种；无机盐为所述金属阳离子的硝酸盐、硫酸盐、氯化盐、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐或醋酸盐中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述无机盐电解液浓度为0.01～10mol/L；二种以上无机盐中任意两种无机盐的摩尔比为1:20～20:1。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述机械泵流速为10～500ml/min。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电解可采用恒流模式或恒压模式；所述恒流模式的电流≤10A；所述恒压模式的电压≤30V。

10.一种根据权利要求1-4任意一项所述装置在病菌消杀、空气净化与污水处理领域中的应用。