碱协同介质阻挡放电等离子体破解污泥

通过响应曲面法分析研究Ca(OH)2与介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体对污泥破解的协同作用,并推测其可能机制.结果 表明:仅使用Ca (OH)2破解污泥,投加量在300 mg/g MLSS(混合液悬浮固体)时,得到较好的破解效果,反应60 min后,污泥溶解性化学...     

介质阻挡放电等离子体力学特性研究

通过求解电势方程和电荷密度方程得到了等离子体对周围空气施加的电动体积力的分布;借助电子天平测力实验对电动力的水平方向分力进行了实验研究;单摆实验则进一步认识了尖端电极放电所产生的推力。数值模拟结果表明电动力集中裸露电极边缘以及等离子体生成区域附近;实验结果表明电动力水平方向分力与激励电压之间是线性关系、电极的连接方式对电动力有很大影响。     

填充型介质阻挡放电分解CO2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.     

介质阻挡放电等离子体降解甲苯废气

为了研究低温等离子体处理挥发性有机物(VOCs),采用介质阻挡放电的形式对甲苯(C_7H_8)废气进行降解,研究放电功率、气体流量等对甲苯去除率和反应能量效率的影响;同时,探讨臭氧的产生对反应过程的影响,并采用光谱法对等离子体特征进行分析.结果表明,增加放电功率和等离子体的能量密度,降低气体流量,可以使甲苯去除效率提高,但反应的能量效率逐渐降低,反应过程中的能量损耗增加;反应过程中生成臭氧的浓度与甲苯去除率呈正相关性,臭氧的产生与甲苯降解同步进行,促进臭氧的分解有利于甲苯降解;氧等离子体特征谱线由O_Ⅱ谱线、O_Ⅲ谱线和O_Ⅳ谱线辐射共同组成,并且强度随功率增大而加强.     

介质阻挡放电产生臭氧等离子体特性

实验设计了一种新式小型臭氧发生装置,该装置采用介质阻挡放电的方式产生臭氧.研究了电极结构、气体流量、放电时间、放电电压、各电极的电流电压峰值、是否添加氧气等与产生臭氧浓度之间的关系.结果表明:放电间隙为2.0 mm,有效长度为500 mm的同心圆柱体电极的放电效果最好;串联相同电极的放电效果好于并联电极的放电效果;在电压一定时,臭氧产量随空气量的增加而减少;当放电气体中加入氧气时,臭氧的浓度明显地增高;随着放电时间的增加,臭氧的浓度会略微下降,最后趋于一个常值;臭氧的产量与电极的电流峰值具有相同的变化趋势,而与电压峰值的变化相反.     

介质阻挡放电中等离子体子弹的速度

利用针板介质阻挡放电装置,采用光学方法对大气压长间隙空气放电的等离子体羽特性和等离子体子弹速度进行了研究.结果表明:改变外加电压等离子体羽长度会发生变化.利用光电倍增管采集光信号对等离子体子弹速度进行了研究,发现等离子体子弹的速度与针板间距、外加电压以及针尖直径有关.利用光谱仪采集放电的发射光谱,发现放电等离子体中存在OH自由基、氧原子等多种活性粒子,表明该放电在生物医疗领域具有重要的应用价值.     

介质阻挡放电等离子体流动控制技术的研究进展

概括了介质阻挡放电等离子体流动控制技术的潜在应用前景;介绍了介质阻挡放电等离子体流动控制的基本机理,列举了流动控制技术的优势;从实验研究、数值模拟研究、机理研究3个方面阐述了国内外的研究现状;指明了其中存在的关键问题及其解决途径;分析了中国开展此项研究的科研基础。     

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.     

介质阻挡放电等离子体对甲基蓝的脱色研究

主要利用射流介质阻挡放电阵列,在水中放电产生等离子体并开展甲基蓝溶液脱色处理研究。通过紫外吸收光谱在590 nm处吸收峰对甲基蓝进行表征。实验结果表明:在工作气体为Air(100%)和He/Air(1:1)的混合条件下,放电处理5 min后甲基蓝的脱色率高达99.99%;在工作气体为He条件下,处理5 min后甲基蓝的脱色率仅为3%。研究分析表明N₂和O₂在放电过程中形成大量的氮、氧活性粒子,这些氮、氧活性粒子有极强的化学活性,对甲基蓝脱色过程产生重要的影响。     

常压介质阻挡放电等离子体处理纤维的ESR研究

探讨常压介质阻挡放电(DBD)等离子体的反应机理,采用电子自旋共振技术研究经DBD处理的3种典型纺织纤维所产生的自由基.分析比较了不同处理时间,不同纤维含潮率下羊毛纤维中所产生的各种自由基的电子自旋共振谱,以及同一处理条件下不同种类纤维的ESR谱.结果表明,常压DBD等离子体反应能够有效地促成纺织纤维表面自由基的生成.纤维含潮率是平行于等离子体处理时间,纤维大分子结构等参数,是影响自由基产物的重要因素之一.当纤维中的水分含量达到一定程度时,纤维回潮会抑制等离子体处理过程中自由基的生成.     

介质阻挡放电等离子体再生活性炭的影响因素研究

基于目前活性炭再生方法存在的问题,研究了介质阻挡放电等离子体方法再生活性炭.探讨了电气参数,如放电电压、放电时间以及电源频率等因素对吸附有五氯酚的废活性炭再生效果的影响.结果表明:放电电压和放电时间存在一个最佳值,太高或太低的放电电压和放电时间都不利于活性炭的再生;当电源频率从200 Hz增加时,随着电源频率的增加,再生效果降低.     

常压介质阻挡放电非平衡等离子体渗氮

利用介质阻挡放电．在自行研制的设备上进行常压非平衡等离子体渗氮．研究表明．该新工艺不仅在很短时间内在试样表面得到很深的渗层和白亮层．而且省去了真空放电下必须的真空设备．整个工艺过程操作简便。是一种很有发展前景的新工艺．此外,还分析了渗层深度及硬度随放电间隙不同的变化规律．     

介质阻挡放电等离子体热效应对流场影响的研究

在速度场和温度场测量的基础上,采用数值模拟方法研究了介质阻挡放电等离子体热效应对速度场的影响。分别利用二维粒子图像测速仪和红外热像仪得到了介质阻挡放电等离子体在静止空气中产生的速度场和温度场。通过实验中获得的速度场来验证数值模型的可靠性,而温度场则作为求解能量方程的边界条件。数值模拟结果表明,在无来流的情况下等离子体热效应对流场的影响比较明显,使局部水平方向速度大小提高近30%,但有来流时,由于对流换热使高温区减小,热效应对流场的影响减弱。     

大气压介质阻挡放电等离子体射流源研究进展

大气压介质阻挡放电等离子体射流是近年来兴起的一种新的大气压低温等离子体放电技术,是目前国际上等离子体科学与技术领域的研究热点之一.作为一种经济、便捷的等离子体产生技术,大气压介质阻挡放电等离子体射流对等离子体生物医学等新兴交叉学科的蓬勃发展起到了良好的推动作用.本文从大气压介质阻挡放电等离子体射流发生器结构设计入手,介绍了部分具有代表性的射流发生器的结构特点及设计思想,分析了不同构型射流源的优势与不足,总结了目前实际应用中大气压介质阻挡放电等离子体射流源特性提升所面临的挑战,并简要讨论了产生较大体积均匀稳定的氦和氩等离子体射流的发生器设计原则和基本特性.     

介质阻挡放电等离子体与淀粉溶液的反应

采用大气压氦气介质阻挡放电等离子体处理淀粉溶液.利用扫描电子显微镜观察淀粉的形貌,发现经等离子体处理后淀粉颗粒体积变小,并且更容易聚集.标准pH计检测发现,淀粉溶液pH值随着等离子体处理时间的延长呈现大幅度的下降,等离子体处理后立即检测和2 h后检测的结果基本相同.采用高效液相色谱分析经等离子体处理过的淀粉溶液,发现主要产物中含有葡萄糖和乙酸.比较传统淀粉酸水解和等离子体水解结果可见,后者水解程度明显大于前者,说明等离子体中活性成分与淀粉溶液发生化学反应,解离淀粉长链是其水解的主要原因.等离子体与淀粉溶液反应产生的酸对淀粉水解的贡献很小.     

介质阻挡放电等离子体与淀粉溶液的反应

采用大气压氦气介质阻挡放电等离子体处理淀粉溶液.利用扫描电子显微镜观察淀粉的形貌,发现经等离子体处理后淀粉颗粒体积变小,并且更容易聚集.标准pH计检测发现,淀粉溶液pH值随着等离子体处理时间的延长呈现大幅度的下降,等离子体处理后立即检测和2 h后检测的结果基本相同.采用高效液相色谱分析经等离子体处理过的淀粉溶液,发现主要产物中含有葡萄糖和乙酸.比较传统淀粉酸水解和等离子体水解结果可见,后者水解程度明显大于前者,说明等离子体中活性成分与淀粉溶液发生化学反应,解离淀粉长链是其水解的主要原因.等离子体与淀粉溶液反应产生的酸对淀粉水解的贡献很小.     

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.     

基于介质阻挡放电的低温等离子体杀菌实验

利用介质阻挡放电产生的大气压低温等离子体进行杀菌实验.选取大肠杆菌作为实验对象,观察在不同处理时间下大气压低温等离子体的杀菌效果.实验结果表明:大气压低温等离子体具有杀灭大肠杆菌的作用.前6 s内,杀菌效率较高; 6～15 s,杀菌效率逐渐降低.分析后认为,前6 s内杀菌效率较高,可能主要是因为等离子体形成过程中产生的紫外线对细菌有杀灭作用.     

氦气介质阻挡放电等离子体失活酵母菌机理的研究

实验利用氦气介质阻挡放电失活面包酵母菌研究大气压低温等离子体的灭活机制.采用美兰染色计数法给出了酵母菌存活数与处理时间的关系,结果显示酵母菌经过5min的氦气等离子体处理后,存活数下降了约7个数量级.利用扫描电子显微镜观察处理后的菌体形貌发现,经氦气等离子体处理5min后的酵母菌细胞壁有明显裂痕,细胞壁破损严重,形貌难以辨认.而就在3min～5min范围内被氦气处理后的菌液PH值已降至4.0以下,酸度增加,有可能使细胞壁中的脂类物质溶解,减薄了的细胞壁在静电张力作用下更加容易破裂,因此破裂程度加深,所以过低的pH值在静电作用的基础上加剧了破裂程度;并通过对培养基和菌液的pH值曲线与存活曲线的分析和比较进一步探讨了氦气介质阻挡放电过程中pH值的变化在失活酵母菌过程中的作用.     

介质阻挡放电中Ar－Hg等离子体辐射的研究

研究了碰撞、辐射、原子和分子的计算模型（ＣＲＡＭ）模拟介质阻挡放电中Ａｒ－Ｈｇ等离子体的动态特性．在本模型中，不仅考虑了汞原子内部能级的跃迁，也考虑了准分子的形成过程．从介质阻挡放电等离子体的非平衡特性出发，对等离子体的演化全过程进行了模拟．在发展了一种新的处理电子、离子复合方法的基础上，得到了Ａｒ－Ｈｇ等离子体的演化规律．此外，还研究了汞原子的共振辐射及其准分子辐射强度与电源频率和管壁温度的关系．其中，汞原子的共振辐射强度反转的结果是与所报道的实验结果相一致的．