填充型介质阻挡放电分解CO_2的研究

为治理温室气体CO2,采用填充介质阻挡放电等离子体对CO2还原进行了研究,考察了添加活性炭、秸秆等碳源对CO2分解特性的影响.结果发现,相比于沸石材料,添加了活性炭后尾气中O2含量明显减少,CO含量增大,但由于放电状态的改变,CO2分解率提高幅度不大;添加秸秆材料后CO2还原率和CO生成率均有较明显提高,尾气中有H2O和烷烃类有机物生成.     

SO2的等离子体解离及其反应途径研究

采用双介质阻挡放电技术研究了SO2的非平衡态等离子体化学反应,研究结果表明：在无O2条件下SO2的脱除同时存在氧化与还原两条途径;SO2的脱除率随电极间电压,放电时间增加而增加,这些结果为实现低温等离子体脱除烟道气中的SO2工艺提供理论论据。     

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     

等离子体引发CeO_2低温催化活性协同脱除空气中苯

苯是一种典型的室内空气污染物,可引起一系列健康问题。采用介质阻挡放电等离子体与二氧化鈰催化剂相结合的方法,在大气压及35℃下,进行脱除空气中苯研究。考察了放电电压、苯的初始浓度以及水量等因素对苯脱除率的影响,分析了等离子体与催化剂的协同效应。当气体中C6H6的体积分数为102×10-6、H2O的体积分数为1.2%、空气为平衡气、输入的放电电压为18 kV、空速为13 650 h-1时,苯的脱除率可达98.7%。而在同样实验条件下,单纯等离子体脱除苯和单纯催化氧化脱除苯的脱除率分别为69.5%和10.0%。实验结果表明,等离子体与CeO2催化剂催化氧化空气中苯的过程中产生了显著的协同效应,等离子体产生的活性自由基,如O和HO2等,是实现CeO2催化氧化苯的氧化-还原转化循环过程的关键。     

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.     

介质阻挡放电模拟烟气脱硫

应用介质阻挡放电方法在高温、不用催化剂的条件下,将模拟烟气中的SO2直接氧化成雾状H2SO4微粒,再采用静电收雾器回收,实现了资源化烟气脱硫.并就SO2原始浓度、H2O浓度以及等离子体反应时间等因素对SO2脱除率的影响进行了实验研究,结果表明,在SO2体积分数为400×10-6,O2浓度为21.0%,H2O浓度为4.0%条件下,SO2脱除率最高,达到了84.0%.     

低温等离子体强化燃煤烟气Hg~0氧化的气氛影响及特性分析

为了研究燃煤烟气成分对低温等离子体氧化元素汞的影响,以石英玻璃管为阻挡介质,内插不锈钢棒为高压放电极,利用交流高压放电产生低温等离子体强化模拟烟气中Hg~0氧化.研究输入能量和烟气成分对模拟烟气中Hg~0形态转化与协同脱硫脱硝的影响规律.结果表明,初始时Hg~0氧化率随输入能量增大而提高,原因是模拟烟气中O_2分解产生的O自由基数目增多,但输入能量过大会促使模拟烟气中N_2分解,生成NO并消耗O自由基,导致Hg~0氧化率下降.烟气中O_2和CO_2含量增大,分解产生的自由基O数量增多,有利于Hg~0氧化反应.低温等离子可将NO和SO_2分解成N2和S,同时产生能够促进Hg~0氧化的O自由基,因此低温等离子促进NO和SO_2氧化Hg~0的同时可实现脱硫脱硝的目的.     

介质阻挡放电去除甲醛的密度泛函分析

采用密度泛函理论对大气压介质阻挡放电非平衡等离子体脱除甲醛进行了研究,建立了反应相对能的计算模型。计算结果证明介质阻挡放电等离子体是常压室温下去除甲醛污染的有效方法,甲醛与OH·、O·和H·等初级自由基的反应均是放热的和热力学有利的过程。O·的主要产生途径是O2直接分解和O2先附着分解再释放电子的过程;通过H2O分解和附着是生成H·和OH·的主要过程;HO2·生成反应中只有2H2O→H2O2+H2是热力学禁阻的反应;HO2·与其他自由基的反应过程均是热力学有利的。通过将笔者的计算结果与以前的实验和理论研究结果对比显示采用密度泛函理论研究介质阻挡放电去除甲醛污染的机理是可行的,说明该方法是对实验的有效和可靠补充。     

DBD等离子体中OH自由基数值模拟研究

在介质阻挡放电H2O/He体系中通过解Boltzmann方程,得到电子能量分布函数,利用得到的电子能量分布函数计算电子-分子碰撞反应速率常数,建立了应用于介质阻挡放电的空间平均的化学动力学模型,研究了H2O/He体系在介质阻挡放电中,OH(X2∏)、OH(A2∑+)和电子的浓度随时间的演变以及不同气体组分对电子、OH(X2∏)和OH(A2∑+)的产生及其时间演变的影响.结果表明OH(X2∏)、OH(A2∑+)的浓度随H2O、O2含量的增加先增大后减小,其规律与部分实验结果能够较好地符合.讨论并分析了产生上述结果的主要物理化学反应过程和机理.     

介质阻挡放电与Fe2+协同处理硝基苯水溶液研究

文章利用介质阻挡放电(DBD)与Fe2 协同处理硝基苯废水,考查了外施电压、初始pH、处理时间及硝基苯初始质量浓度诸因素对去除率的影响,对降解产物进行GC/MS分析,结果表明,介质阻挡放电与Fe2 协同作用能有效降解硝基苯.产物分析表明DBD-Fe2 协同放电降解水相中有机物应在富氧条件下进行.     

介质阻挡放电分解O2/N2的试验及机理分析

通过建立介质阻挡放电型低温等离子体反应器实验系统,利用Q-V Lissaious 图形法对反应器电学参量进行测试,研究了该反应器分解O2/N2混合气时,激励峰值电压、放电功率、电场强度对生成的臭氧及二氧化氮体积分数的影响.结果表明:反应器放电功率、电场强度随激励峰值电压和放电频率的升高而增大,放电频率对电场强度的影响较...     

利用低温等离子体技术脱除甲醛的研究

利用低温等离子体技术对脱除甲醛进行实验研究.设计了介质阻挡放电和电晕放电反应器,并分别加以高频交流高压和交直流叠加高压.比较了在不同工作参数下甲醛的脱除效果.实验结果表明,用介质阻挡放电脱除甲醛的脱除率及能量效率都比电晕放电的高,在低体积分数(10-5下)其脱除率可达99%以上,在高体积分数(2×10-4左右)其脱除率可达90%以上.这说明在甲醛体积分数相对于室内空气甲醛含量超标100倍内时,可利用介质阻挡放电脱除甲醛.     

放电等离子体驱动下甲醛的光催化降解

采用介质阻挡放电等离子体结合TiO2光催化剂降解甲醛气体,在不同的放电电压下考察了催化剂载体、焙烧温度以及过渡金属离子掺杂对甲醛降解效果的影响.结果表明:TiO2/γ-Al2O3光催化剂的填充能显著提高甲醛的降解率和产物的选择性;甲醛降解率随放电电压的升高而增大,随焙烧温度的升高而下降,当焙烧温度为400℃、放电电压为...     

2kW TE CO_2激光器放电等离子化学过程的四极质谱研究

用四极质谱定量分析方法观察了2kW TE CO_2激光器放电过程等离子化学现象.在16mA/cm~2电流密度条件下,CO_2分解量为初始注入量的20%,停止放电后基本恢复.系统达到均匀平稳约需半小时.CO_2的分解使输出功率约下降1.5%.输出功率随工作气体温度上升里线性下降趋势,下降速度约为38W/℃.未明显见到有害的NO_x生成.     

介质阻挡放电-光催化降解甲苯的实验研究

为有效地去除挥发性有机物VOCs,采用低温等离子体-光催化技术进行了处理甲苯气体的研究.实验在不同的能量密度、气体流量、放电时间以及反应器结构(包括内电极直径和电极结构)条件下,考察了介质阻挡放电驱动光催化剂TiO2对甲苯转化率的影响.结果表明: 添加TiO2能极大地提高甲苯转化率,使甲苯降解更为彻底,并提高产物选择性;随着能量密度的增大,甲苯转化率提高,CO2收率增加;而气体流量增大,甲苯转化率降低;放电5min内甲苯转化率迅速提高,15min后基本维持稳定.另外,实验结果还表明对于甲苯的降解反应器内电极直径存在最佳值.     

CeO_2-TiO_2催化剂低温协同控制燃煤NO_x与汞

采用溶胶-凝胶法合成了CeO_2-TiO_2(Ce Ti)催化剂,并采用BET,XRD和XPS等分析技术对催化剂进行表征。在固定床实验装置上研究Ce Ti催化剂的低温选择性催化还原(SCR)脱硝及汞氧化性能。研究结果表明:铈氧化物在催化剂表面高度分散,催化剂比表面积较大,具有丰富的表面活性氧;在250℃下,Ce Ti催化剂的汞氧化效率可达80%以上,NO还原效率可达99%;在无O2条件下,NH3显著降低催化剂的汞氧化性能,在有O2条件下,NH3微弱抑制催化剂的汞氧化活性;NO在无O2条件下会抑制汞的氧化,在有O2条件下,NO对汞的氧化起促进作用;SCR脱硝及汞氧化过程的相互影响不明显;采用Ce Ti催化剂可以在低温条件下实现NO与汞的协同控制。     

介质阻挡放电等离子体处理对涤纶织物表面性能的影响

研究了湿度对介质阻挡放电等离子体处理涤纶织物性能的影响,以氩气和氧气分别为载气和反应气体,对涤纶织物进行常压介质阻挡放电处理,利用扫描电子显微镜和X光电子能谱仪分析等离子处理前后纤维表面形态和化学成分的变化,并利用水滴吸收时间表征织物吸湿性.结果表明,介质阻挡放电处理可以使涤纶织物表面的粗糙度增加,并且湿度大的织物处理后粗糙度更大.处理后,O/C比率增加,表明有新的含氧基团生成,而湿度大的O/C比率更高.刚刚处理完的试样,织物湿度对处理后的水滴吸收时间没有太大的影响,在织物洗后水滴吸收时间增加,但洗后放置一段时间后未见明显改变.大气条件下的时效性测试中,织物性能也未见明显改变.     

沿面型介质阻挡放电氧化NO的试验研究

针对空间型介质阻挡放电脱除NO效率低、能耗高的问题,试验采用螺旋形沿面介质阻挡放电反应器,研究其氧化NO的影响因素,并对反应产物分布和能耗进行了分析.研究结果表明:当O_2体积分数很低或者为0时,NO主要通过还原途径转化为N_2;随着O_2体积分数的增加,NO通过氧化转化的途径逐渐占主导地位,总体的NO脱除率逐渐下降,NO_2生成率逐渐上升;NO入口体积分数的增大和停留时间的减少都会使NO脱除率降低,同时NO入口体积分数的变化对NO_2生成率的影响程度显著大于停留时间.NO在放电中的主要产物为N_2,NO_2和N_2O.当O_2体积分数为6%时,螺旋形沿面介质阻挡放电能量收益值为6.16g/(kW·h).     

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。     

不同气压介质阻挡放电中的气体温度

介质阻挡放电被广泛地应用于材料合成、表面处理和污染控制等领域.为了提高它的应用效率,人们期望测得其各种等离子体参量,如气体温度、电子密度以及电子激发温度等.本实验利用波尔兹曼图解法分析了N2+第一负带系(B2∑u+→X2∑g+)的(0,0)带的发射谱线,对介质阻挡放电等离子体的转动温度(气体温度)进行了测量.通过改变实验条件研究了放电气体中氩气含量和气压对等离子体气体温度的影响.结果表明:气体温度随气压的增大而增大,其变化范围是490～550 K,但氩气含量对气体温度的影响不大.