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.     

用无声放电同时降解气态混合污染物四氯乙烯/间二甲苯

将四氯乙烯,间二甲苯气态混合物同时引入无声放电反应器, 加工频正弦交流高压对混合污染物进行放电分解实验.结果发现:与单一组分污染物的降解特性相比,混合气体中四氯乙烯的降解率变化较大,最大降解率由单独处理时的76%下降到27%,而间二甲苯的降解率基本保持不变,最大降解率可达90%左右;相同条件下,不锈钢棒高压电极对污染物的降解效果要略好于螺纹钢棒电极;3种电极间距对混合气体的降解效果依次为5 mm＞7.5 mm＞10 mm.     

微型平面6-cell组合再生式燃料电池电源的制作与性能

首次设计并制作了一种微型平面6-cell组合的质子交换膜再生式燃料电池(PEM-URFC)电源系统. 该微型电源由一片含多个膜电极单元的质子交换膜做为电解和发电的双功能膜电极组件,一个装有储氢材料和电解用水的底盒做为氢气储放和给水装置,通过带有气流孔的底板、碳极板及顶板紧密压合而成. 在电解模式时,该电源系统将水分解产生氢并通过储氢合金存储于底盒中;而在燃料电池模式时,氢再被释放出来与空气中的氧进行放电反应而产生电流. 常温常压下,该微型电源的开路电压可达4.9 V,在3.0 V的工作电压下,能维持19 mA/cm2放电约40分钟左右. 该电源系统具有良好的充放电循环能力,在10次充放电循环后, 电池性能依然能保持稳定.     

接触辉光放电电解与过硫酸钠联用降解酸性橙

为利用接触辉光放电电解(CGDE)过程中产生的热量,本文将其与过硫酸钠(PS)联用降解酸性橙,考察循环冷却水控温30℃以及无循环冷却水、不同电极数目、不同电极材料时酸性橙的脱色情况.实验结果表明,无循环冷却水时,随着电极数目的增加,溶液温度逐渐升高,有效提高酸性橙脱色率.阳极为3根不锈钢电极、无循环冷却水时,CGDE+...     

混合气体放电中等离子体发射光谱诊断

采用水电极介质阻挡放电装置,分别在氮气/氩气、空气/氩气2种混合气体放电中,采用光谱的方法测量了氮分子(C3Πu)和氮分子离子391.4 nm(B2Σu+→X2Σg+)谱线随混合气体的体积分数的变化.实验表明:随混合气体中氩气体积分数的增加,氮分子(C3Πu)的谱线强度增强,而氮分子离子391.4 nm谱线强度减弱;在2种混合气体中、相同的氩气体积分数下,氮气/氩气混合气体放电时的氮分子(C3Πu)和氮分子离子391.4 nm(B2Σu+→X2Σg+)发射谱线强度比空气/氩气混合气体放电时的强.     

ABS塑料基二氧化铅电极的制造,性能及其应用

在ABS塑料基体上用沉积二氧化铅的方法制造出了二氧化铅电极,这在国内尚未见报道。本文作者还对电极的阳极特性、二氧化铅腐蚀速率、沉积层与塑料表面结合力等性能,以及该电极在湿法电解炼铅、电解制取臭氧和高氯酸钠等方面的应用进行了研究,取得了有实际应用价值的结果。     

泡沫镍基电极电解D_2O/H_2O分离系数测定方法的建立及应用

建立了一种测定电极电解碱性混合水溶液分离系数的方法.当对氧化氘(D2O)/氧化氢(H2O)混合碱性水溶液进行电解时,电解产生的混合气体中的氕氘比(n1,g(D)/n2,g(H))可通过低温气相色谱法确定,电解后混合碱性水溶液中的氕氘比(n1,l(D)/n2,l(H))可通过红外光谱法确定.根据气相中的氕氘比和液相中的氕氘比(即分离系数计算公式)可以计算得到不同电极材料电解D2O/H2O混合碱性水溶液时的分离系数.该方法简单易行,可应用于评价不同泡沫镍基电极材料电解碱性混合水溶液时对D和H的分离能力,以寻找良好的电催化材料.     

UV-LIGA与微细电火花加工组合制造微细电解阵列电极

采用UV-LIGA与微细电火花加工组合技术制造大长径比微细阵列电极.先通过UV-LI-GA技术制作微细群孔工具电极,然后通过电火花套料加工制作大长径比微细阵列电极.选取优化的工艺参数:前烘110℃保持12h;三步后烘50℃保持5min、70℃保持10min、90℃保持30min;采用谐振式电火花电源,电压200V、峰值电流1.5A、脉宽3.2μs、脉间6.4μs、放电间隙12μm等,制备了直径85μm、长1.5mm,长径比达17.65的微细阵列电极.最后用制作出的微细阵列电极作为工具电极进行微细电解加工实验,在120μm厚不锈钢板上电解加工出直径150μm、形状均匀的微细阵列群孔结构.实验证明:UV-LIGA与微细电加工组合制造技术是一种可行的制作高深宽比微结构的方法;利用微细阵列电极进行电解加工,能实现高效和高精度加工.     

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...     

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...     

TiO2和Fe2O3直接电解还原制备TiFe合金

在CaCl2熔盐中,直接从TiO2和Fe2O3的混合阴极电解还原制备了TiFe合金.在1173 K和3.1 V电解条件下,电解10 h后可制得含氧量(质量分数)为0.43%的TiFe.电解过程可以大致分为两个阶段:反应初期铁优先于钛还原出来,钛元素则以CaTiO3的形式存在;随着电解的进行,电极的外层首先被还原为TiFe,同时电极出现分层现象,外层为疏松的TiFe相,内层则较为致密,主要由Fe和CaTiO3组成.由电解制备的TiFe无须活化,经电化学性能测试,放电容量为33 mA.h.g-1,优于传统方法制备的TiFe合金.     

负电晕放电等离子体雾化水处理器的设计

为提高放电等离子体技术脱除水中污染物的效率,设计了一种采用负电晕放电方式的水处理装置:待处理水自放电喷嘴电极进入放电反应室,经放电雾化形成小液滴,大大增加了放电等离子体对水中污染物的作用几率.研究了不同喷嘴电极直径和雾化水流量对该处理器电气特性的影响,并对放电等离子体进行了发射光谱的测量.     

化纤针织物印染废水处理的研究——电凝聚—煤渣吸附过滤法

本文提出了新的纺织工业废水处理流程:水质调节→电解凝聚→分离→煤渣吸附过滤→磺化煤处理,并对电解凝聚、煤渣吸附过滤机理等方面进行了较充分的讨论.主要技术指标:脱色率85—95%,COD去除率80—95%,BOD_5去除率40—60%,变价金属离子在0.5毫克/升以下.耗电量约0.05度/吨(COD 100 ppm),电极耗量5—8克/吨(COD100ppm).本方法具有综合利用、技术效果较好的特点.     

空气式静电放电规律研究和理论建模

空气静电放电(ESD)是一种复杂的气体放电过程并受到很多因素的影响,其中放电电压的大小、极性、电极接近速度和环境湿度都是影响放电的主要因素.利用本课题研制的新型静电放电实验装置,在不同的放电电压、不同极性、不同电极接近速度和不同环境湿度条件下研究了空气ESD的放电特性,重点分析了放电电流峰值与这些因素的关系.建立了能够估算放电参数和被试设备接收的耦合电压之间定量关系的数学模型,可为ESD抗扰度实验的定量分析提供参考.     

介质阻挡放电中斑图的傅立叶分析

采用特殊的水电极介质阻挡放电实验装置,获得了大气压下氩气与空气混合气体放电的稳定的斑图.用二维FFT(Fast Fourier Transform)的方法把斑图变换到频域中,通过对频谱细致的分析及图像的相关运算,给出了斑图的结构,分别为类六边形、六边形和不规则结构.     

介质阻挡放电的斑图和频域分析

采用双水电极介质阻挡放电装置,利用光学方法研究了6.06×104Pa氩/空气混合气体的斑图演化过程.结果表明随驱动电压从击穿值不断增加,斑图经历了一系列的演变过程:均匀放电、六边形结构、随机微放电丝结构、第二次六边形斑图、四边形斑图、条带斑图、最后又出现均匀放电.用二维傅立叶变换的方法把斑图变换到频域中,得到了频域下的斑图并对其进行了分析.     

水中高压脉冲放电诱导产生过氧化氢的初步研究

为了考察水中高压脉冲放电降解有机物的基本机理,采用针-板电极研究了水中高压脉中放电产生过氧化氢的过程,探讨了不同放电条件下过氧化氢的产量,分析了过氧化氢的产生机理以及能量的利用效率.随着放电电压的升高、电极间距的减小和溶液电导率的降低,水中的过氧化氢产量增加.在放电电压为40kV,电极间距为2.0 cm,电导率为2.0μs/cm的情况下,放电80 min后水中的过氧化氢浓度可以达到0.895mmol/L.低电压、低电导率以及小的电机间距有利于提高单位电量过氧化氢的产率.电压为20 kV,电极间距为2.0 cm,电导率为2.0 μs/cm时,过氧化氢的产率为21.24mmol/(kW·h).放电过程引起了溶液本身的一些变化,包括pH值的降低和温度的升高.温度的升高以及能量效率的研究表明,放电中的一部分能量变成热量散失.pH值的降低表明过氧化氢的生成来自于放电而不是电解.     

微米级多孔金属氧化物的制备及应用研究

针对制药废水难以生化降解的现状,通过氧化沉淀的方法制备了锰铁二元复合金属氧化物,并研究了其对水中难降解医药品(安替比林)的催化臭氧化性能。结果表明:该催化剂是由纳米片和颗粒组装而成的花状微米球,具有介孔结构,比表面积为309 m~2/g,从而能够提供较多的表面活性位并促进臭氧分解产生强氧化性自由基。该催化剂在较宽的pH范围内均有较好的催化臭氧化性能,可以有效矿化分解水中的安替比林。在投加量为0.1 g/L、污染物浓度为40 ppm时催化效率最佳。     

氩气/空气介质阻挡辉光放电特性研究

采用水电极介质阻挡放电装置,在低气压氩气(氩气体积分数为99.9%)和空气混合气体中实现了辉光放电.辉光放电比较均匀、稳定,其典型特征是在每半个周期内有1个电流脉冲.采用光谱方法,研究了辉光区域内,电子激发温度和氮分子(C3Ⅱu)的振动温度的变化情况.发现在产生辉光区域内,电子激发温度和氮分子(C3Ⅱu)的振动温度几乎不变.     

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.