介质阻挡放电-催化降解甲苯的研究

〖JP2〗采用线板式介质阻挡放电结合催化剂去除甲苯,系统研究背景气体、催化剂负载位置、湿度等因素对甲苯去除与出口O3质量浓度的影响. 结果表明,负载催化剂能提高反应器的能量密度. 催化剂置于等离子体区,主要作用是催化含氧物种,实现甲苯的高效去除,〖JP〗同时可降低出口O3质量浓度. 发泡镍后端负载催化剂,比前端负载催化剂的甲苯去除效率高,出口O3质量浓度低. 湿度对等离子体去除甲苯具有双重效应,甲苯的去除效率随着湿度的增加先增大后减少.催化剂置于等离子体区后,可实现甲苯和O3的同时高效去除. 在等离子体催化体系中,甲苯的降解由高能电子和自由基引发,反应的主要产物是CO、CO2和H2O,气相副产物主要有烷烃、酸、醛和含苯环有机物.     

湿度对介质阻挡放电降解甲苯的影响

采用介质阻挡放电作为低温等离子体的产生方式,研究了湿度在介质阻挡放电降解甲苯中的影响,考察了不同背景气氛以及有无催化剂时湿度对甲苯去除的影响.实验结果表明,无催化剂以及反应气氛中氧的体积分数为5.00%的N2时,最佳湿度为0.20%.无催化剂以及反应气氛中氧的体积分数为0.05%时,水汽的加入降低了对甲苯的去除效率;反应气氛中氧气的体积分数≥5.00%时,水汽的加入提高了对甲苯的去除效率.当有催化剂存在时,水汽的加入降低了对甲苯的去除效率.     

光催化降解甲苯的研究

本文以TiO2粉末作为光催化剂,研究光降解甲苯的可行性．结果表明,375W中压汞灯照射40min,甲苯被完全光催化降解．同时还研究了光催化剂TiO2的用量,外加H2O2、Cu2、Na离子等因素对甲苯光催化降解的影响,并从反应机理的角度给予解释。     

介质阻挡放电降解涂料中可挥发性有机物的研究

将介质阻挡放电(DBD)技术用于降解涂料释放的可挥发性有机物(VOCs),通过气相色谱(GC)分析了不同电压条件下经过DBD处理的涂料TVOC释放量及转化率,分析对比了DBD处理前后涂料的释放产物及其表观性状,在此基础上解析了DBD净化涂料VOCs的基本原理。     

介质阻挡-催化降解甲苯中催化剂的表征研究

采用介质阻挡放电作为低温等离子体的产生方式,对在低温等离子环境中反应了一段时间后的4种催化剂进行了表征.通过与反应前的表征结果对比,可以看到,催化剂在低温等离子体环境中反应,表面的铝酸盐分解成为金属氧化物;反应后催化剂表面的颗粒变小,分散度提高;有一定的有机物被吸附或沉积在催化剂表面上;Mn氧化物催化剂在发泡镍载体上分散良好,比表面积最大,在电场中Mn的铝酸盐基本完全分解为氧化物,因此催化反应活性最高.     

捕获法测定介质阻挡放电降解甲苯中产生的羟基自由基

用水杨酸浸渍膜捕集-高效液相色谱(HPLC)法测定介质阻挡放电降解甲苯中羟基自由基(·OH)的生成量.考察了能量密度(S1E)、相对湿度(RH)、背景气氛、催化剂对·OH产生量的影响.实验表明,·OH量随能量密度的增大而增加,能量密度从140J·L-1增至320J·L-1时,·OH量从5.9×1013个·cm-3增加到...     

介质阻挡放电降解废水中硝基苯的研究

探讨介质阻挡放电处理硝基苯废水的低能、高效工艺,利用气相色谱检测样品中硝基苯的含量,考察催化剂、放电电压、空速、时间和浓度等各因素对硝基苯降解率的影响.通过正交实验得出的最佳工艺条件为:催化剂TiO2浓度为400mg/L,反应电压为26kV,反应时间为30min,空气流速为600mL/min.验证实验结果显示,在最佳工艺条件下,降解率平均可达96.46%,RSD=1.23%,表明经优化后工艺条件可靠.     

不同结构介质阻挡放电的放电特性

研究了在大气压氮气流中、不同激励电源电压条件下，具有单、双两种电介质层结构的介质阻挡放电装置的放电特性，利用CCD影像技术和放电电压-电流波形进行了分析和讨论。结果表明，无论是哪种结构的介质阻挡放电，在大气压、氮气条件下微放电是介质阻挡放电等离子体的本质，在通常条件下观察到的大气压窄间隙介质阻挡放电等离子体均匀而强烈的放电形貌实际上是放电集体作用的结果。     

甲苯在不同背景气氛下的介质阻挡放电降解行为研究

采用线板式介质阻挡放电对甲苯进行降解,研究不同背景气氛(不同配比的N2/Ar和N2/O2)下甲苯的降解行为.研究发现,当氮气中加入氩气时,随着N2/Ar中Ar含量的增加,甲苯的降解率迅速升高,而且所需的电场强度大大降低.当背景气体为氩气(含微量氧)时,输入电压仅为4 kV,甲苯的降解率就可达98.1%.在N2/Ar中甲苯一部分转化为CO和CO2,其他为一些副产物,如HCN,CH4,C2H6,C12H26等.在N2/O2气氛下,氧的体积分数为2%左右时甲苯的降解效率最高,甲苯几乎完全被氧化为CO和CO2,副产物仅为O3.     

利用介质阻挡放电等离子体降解水中2,4-二氯苯酚的研究

利用介质阻挡放电等离子体研究了水中2,4-二氯苯酚的降解反应,并对其降解动力学进行了初步探讨。实验考察了放电时间、无机盐、有机物以及金属离子等对2,4-二氯苯酚的降解率的影响,采用紫外分光光度法对2,4-二氯苯酚的降解情况进行分析检测,实验结果表明：当放电电压为25V,放电时间为120min时,FeSO4作催化剂的条件下,2,4-二氯苯酚的降解率可达60％,当2,4-二氯苯酚浓度较低时,降解过程符合一级反应：C=COe—kt。     

介质阻挡放电及其应用

讨论了介质阻挡放电产生和发展过程的机理及其某些特性在环境保护中的应用     

介质阻挡放电击穿过程的研究

用磁流体力学方法分析介质阻挡放电的击穿过程，在仔细分析介质阻挡放电中微放电的性质和介质对放电的影响的基础上，建立了一个理论模型来模拟各种参量对放电的影响，并导出了一组方程以描述微放电中等离子体的电子浓度，电场强度，电流密度等微观参量的演化过程。导出了电子浓度，电场强度，电流密度与工作气体的性质及器件结构的关系，并与已有的实验结果进行了比较。     

介质阻挡放电中的表面电荷

在介质阻挡放电中,计算不同的放电间隙,气压,介电常数和介质厚度等放电条件下的表面电荷量,在VD和SD两种情况下分别进行测量,比较实验和计算结果,并讨论其机理。     

脉冲介质阻挡放电降解三氯乙烯的研究

研究了不同操作条件下脉冲介质阻挡放电等离子体对三氯乙烯的降解效果,通过红外分析探讨了降解的反应历程.结果表明:当载气为N2时,脉冲介质通过阻挡放电等离子体可实现三氯乙烯的有效降解,降解率随放电参数及气体流量的变化而变化,在保证体系能量效率最大的基础上可获得三氯乙烯降解的最佳处理条件,即输入电压25 V、脉冲频率500 Hz、脉冲占空比50％、放电间隙5 mm、气体流量300 mL/min;当载气中含O2时,三氯乙烯的降解率随输入电压的变化而变化,即输入电压小于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而提高,输入电压大于25 V时,三氯乙烯降解率随O2的增加而下降.三氯乙烯降解过程中会产生CHCl2 COCl、CCl3-CN或ClCH2CH2NH2,终产物中除含有HCl、CO2和CO外,还含有COCl2.     

介质阻挡放电净化汽车尾气中CO的实验研究

利用介质阻挡放电产生的非平衡等离子体对汽车尾气中CO的净化进行了研究。分别考察了放电电压、CO初始浓度、气体流量及氧气和水蒸气对CO转化的影响。结果表明 :在介质阻挡放电等离子体作用下CO主要转化为CO2 ;随着电压的升高 ,CO的转化率增大 ;随着初始浓度和流量的增大 ,CO的转化率减小 ;引入O2 和水蒸气后 ,CO的转化率得到了明显提高。另外还对介质阻挡放电等离子体条件下CO的转化机理进行了初步探讨     

高压电源介质阻挡放电研究

本文作者介绍了介质阻挡放电产生等离子体采用先进软开关技术的大功率高频高压电源,频率从10Hz～50kHz连续可调,体积小,控制方便.实验证明,该装置响应快,运行稳定,给介质阻挡放电研究提供了良好的条件.     

针-板介质阻挡放电3种放电模式特性

设计了一种具有透明平板电极的针-板介质阻挡放电装置,研究了大气压氩气/空气混合气体放电中不同放电模式的特性.实验通过改变电压,实现了3种模式的放电:电晕放电、单丝放电和火花放电.在3种模式中,电流脉冲在外加电压的正、负半周表现出不同性质.采集了3种放电模式下的发射光谱,计算了分子振动温度,结果表明:电晕放电时分子振动温...     

单极性脉冲电源结合介质阻挡放电降解VOCs

将单极性脉冲高压电源引入介质放电阻挡反应器(螺旋棒式不锈钢电极、石英玻璃介质),分别对氯苯和甲苯的分解特性进行实验.结果发现,这种放电形式可以高效注入能量,兼有脉冲电晕放电和介质阻挡放电的特点.高压脉冲电压使电场强度急剧增强,产生瞬间大功率放电和高能粒子,可以实现对VOCs化学键的高效裂解,从而提高对挥发性有机化合物的降解作用.此外,实验还表明,在相同条件下,氯苯比甲苯难以分解.     

介质阻挡放电降解水中微囊藻毒素的研究

微囊藻毒素Microcystin-LR,一种强烈的致癌剂,是蓝藻水华时产生的一种主要的藻毒素.本文研究了多根高压电极介质阻挡放电对该毒素的降解.从实验室培养的铜绿微囊藻中提取微囊藻毒素,经富集、纯化后于反相高效液相色谱对其分析检测.实验研究了峰值电压、频率、曝气量及电导率对介质阻挡放电降解微囊藻毒素的影响.研究表明:微囊藻毒素的去除率随峰值电压、频率、曝气量的增加而增大,但随电导率的增加而减小.     

介质阻挡放电击穿场强影响因素的研究

为降低气体的击穿场强,分析了影响气体放电时起始击穿场强的因素.试验研究了不同气体、气压、电源频率及气体流速对介质阻挡放电的击穿电压的影响.试验结果表明:气压越低气体的击穿场强越低,电源频率对击穿场强影响不大,流速对击穿场强的影响程度跟气体种类有关.气体种类、气压、频率和气体流速等因素综合影响了放电特性.