等離子體(plasma)又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子團(tuán)被電離后產(chǎn)生的正負(fù)離子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，尺度大于德拜長(zhǎng)度的宏觀電中性電離氣體，其運(yùn)動(dòng)主要受電磁力支配，并表現(xiàn)出顯著的集體行為。它廣泛存在于宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，利用經(jīng)過(guò)巧妙設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)可以捕捉、移動(dòng)和加速等離子體。等離子體物理的發(fā)展為材料、能源、信息、環(huán)境空間、空間物理、地球物理等科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的技術(shù)和工藝。3.png

等離子體是不同于固體、液體和氣體的物質(zhì)第四態(tài)。物質(zhì)由分子構(gòu)成，分子由原子構(gòu)成，原子由帶正電的原子核和圍繞它的、帶負(fù)電的電子構(gòu)成。當(dāng)被加熱到足夠高的溫度或其他原因，外層電子擺脫原子核的束縛成為自由電子，就像下課后的學(xué)生跑到操場(chǎng)上隨意玩耍一樣。電子離開(kāi)原子核，這個(gè)過(guò)程就叫做"電離"。這時(shí)，物質(zhì)就變成了由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子組成的、一團(tuán)均勻的"漿糊"，因此人們戲稱(chēng)它為離子漿，這些離子漿中正負(fù)電荷總量相等，因此它是近似電中性的，所以就叫等離子體。2.png

等離子體總體來(lái)看為準(zhǔn)電中性的電離氣體；它一旦被風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)流出反應(yīng)器，幾毫秒鐘內(nèi)立即被中和，還原成常態(tài)氣體。猶如蠟燭迅速移走，火焰就立即消失。這就是等離子體不可能對(duì)其它電器、設(shè)施和人體造成傷害、構(gòu)成二次污染的道理，但有CO生成。

等離子體發(fā)生器的凈化空氣原理：

科學(xué)研究表明：低溫等離子體的空氣凈化機(jī)理是空氣中的粒子作非彈性碰撞的結(jié)果。低溫等離子體內(nèi)部富含電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子，其中高能電子與氣體分子（原子）發(fā)生非彈性碰撞 ,將能量轉(zhuǎn)換成基態(tài)分子 (原子)的內(nèi)能 ,發(fā)生激發(fā)、離解和電離等一系列反應(yīng)過(guò)程，使氣體處于活化狀態(tài)，同時(shí)還產(chǎn)生 OH、H2O2等自由基和氧化性極強(qiáng)的 O3。1.png

在大氣常壓下，氣體放電所產(chǎn)生的非平衡等離子體中的電子溫度達(dá) 1萬(wàn)度，遠(yuǎn)高于室內(nèi)的氣體溫度。任何細(xì)菌、病毒在這種環(huán)境下都無(wú)法存活。又因?yàn)殡娮淤|(zhì)量實(shí)在太小，所以能耗也小，它屬于冷等離子體范疇。在非平衡等離子體中會(huì)發(fā)生各種類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng)，它在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中傳遞能量如下：

上述化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是：電子先從電場(chǎng)獲得能量，通過(guò)激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去，那些獲得高能量的分子或原子被激發(fā)，同時(shí)有部分被電離成為活性基團(tuán)。這些活性基團(tuán)再與分子、原子或活性基團(tuán)之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱量。電離后產(chǎn)生的電子平均能量為 5eV-10eV，這些高能電子轟擊氣體污染物，足以使其離解。等離子體凈化空氣過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)決定于電子的平均能量，電子密度、氣體溫度、有害氣體分子濃度及其它氣體分子成份。

當(dāng)高能電子與氣體分子（包括水蒸氣 H2O）碰撞時(shí)，發(fā)生一系列基元物化過(guò)程—?dú)怏w分子電離、分解、電子態(tài)、振動(dòng)態(tài)激發(fā)，從而產(chǎn)生各種活性自由基（OH、O、H2O2、O3等）。這些活性自由基對(duì)有害氣體的氧化、分解過(guò)程中涉及到幾百個(gè)基元化學(xué)過(guò)程，其中 OH、O起重要作用。舉例：對(duì) CO、NOX的凈化反應(yīng)如下：

上述化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果生成的是無(wú)毒的簡(jiǎn)單氣體和 H2CO3，其中 O- 是負(fù)離子被稱(chēng)為空氣維它命，少量 O3有滅菌、降解有毒有機(jī)體作用；其它如 CO2、O2也屬無(wú)毒氣體，但增加了CO2濃度。