介质阻挡等离子体反应器降解甲醛的研究

主要研究平板式和管式两种DBD等离子体反应器降解甲醛,考察了甲醛在两种反应器中的降解能耗以及两种反应器中放电电压、初始浓度和停留时间对甲醛降解率的影响。结果表明：平板式等离子体反应器与管式反应器相比,甲醛降解能耗大大降低。两种反应器中甲醛降解率均随着放电电压的升高而增大,并在一定电压时趋于平缓;随着初始浓度的增加先增大后降低;随着停留时间的增大而增大。     

介质阻挡等离子体反应器中的甲醛降解

考察了甲醛在平板式和管式两种介质阻挡放电（DBD）等离子体反应器中的降解能耗以及两种反应器中放电电压、甲醛初始质量浓度和停留时间对甲醛降解率的影响.结果表明：与管式等离子体反应器相比,平板式反应器的甲醛降解能耗大大降低（从55.0W·h/m^3降低至12.8W·h/m^3）;管式反应器和平板式反应器的甲醛降解率均随着放电电压的升高而增大,并分别在11 kV和18 kV处出现拐点,随后降解率增幅减小;甲醛降解率随初始质量浓度的增加先增大后降低,随停留时间的延长而增大.     

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）模型介质阻挡放电中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准分子辐射强度与电源频率和管壁温度的关系。     

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。     

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-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.     

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.     

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.     

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.     

多通道介质阻挡放电反应器特性及净化甲醛研究

采用介质阻挡放电反应器净化室内空气过程中会产生大量臭氧,易造成二次污染,为了降低介质阻挡放电反应器净化空气时产生的臭氧浓度,设计了一种多通道介质阻挡放电空气净化装置,并对其放电特性、产生的臭氧浓度以及对甲醛的净化效率进行了实验研究.实验结果表明,在放电间隙为2.0mm时臭氧的浓度达到最大值(0.55mg/m3),随着反应器放电小单元组数的增多,臭氧浓度及击穿电压都呈现了下降的趋势;甲醛的净化效率随着输入电压的增大而呈上升趋势,当输入电压为90V,甲醛初始质量浓度为0.15 mg/m3时,其净化效率达到了97.8%.这种把放电区分成多个小结构单元的空气净化装置,具有对甲醛净化效率高、产生臭氧少的优点.     

纳米TiO2光催化降解甲醛的影响因素

为了研究自制的纳米TiO2对环境空气中有机污染物的光催化降解能力,文中通过自制光催化反应系统,研究了纳米TiO2光催化降解甲醛的过程,考察了环境相对湿度、光照强度、气体流量、甲醛初始质量浓度等因素对甲醛的气相光催化降解反应的影响.结果表明:纳米TiO2光催化降解甲醛的最佳相对湿度为50%,适宜气体流量为1.20 L/m in;光降解率并不会随光照强度的增加无限制地增大,甲醛初始质量浓度的增加将降低光催化氧化降解速率.     

竹炭负载二氧化钛光催化降解甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,以浸渍-过滤法将TiO2负载于颗粒竹炭的表面,制成竹炭负载二氧化钛的复合型光催化剂TiO2/BC,并对甲醛进行催化降解.结果表明:紫外光照射下TiO2/BC催化剂对甲醛有催化降解活性,光照3 h甲醛降解率达45.6%,负载次数以3次为佳;太阳光照射下甲醛降解率比日光灯照射下的高,紫外光照射下甲醛的降解率最高;当紫外灯强度达到一定值后,再增加照射强度并不能有效提高降解率.     

纳米TiO2的制备及甲醛光催化降解的研究

以钛酸丁酯为前驱体，采用溶胶—凝胶法制备Ti02粉体，并通过TEM和XRD对其进行了结构性能表征。将Ti02粉体制备成薄膜后，进行甲醛的光催化降解实验，考察了制备条件对光催化性能的影响。TEM和XRD检测结果表明，Ti02粉体平均粒径为10-40nm，晶型绝大部分为锐钛型。实验研究表明，在溶肢体系pH＝3，钛酸丁酯5mL，无水乙醇34mL，去离子水2mL，冰醋酸2mL，活化温度600℃，活化时间5h条件下，制得的Ti02光催化活性最高。     

辉光放电等离子体降解生物染料橙黄G

利用辉光放电等离子体技术降解橙黄G偶氮染料废水,借助紫外光谱分析了其降解过程,考察了多种因素对其降解效果的影响.结果表明,提高染料初始浓度和电解质浓度可提高橙黄G的降解率.改变溶液的初始pH值,橙黄G的降解率随溶液的初始pH值升高而增加.橙黄G降解60min后,无催化剂时,降解率达到71.68%;在催化剂Fe^2＋和Mn^2＋存在时降解率达到92.48%和89.69%,COD去除率为95.85%和63.44%;H2O2存在时,降解率达到78.91%.     

木质活性炭纤维负载纳米TiO_2降解甲醛的效果

以杉木木粉经苯酚液化、熔融纺丝、固化处理、二氧化碳活化后获得的木质活性炭纤维为载体,采用溶胶–凝胶法制备木质活性炭纤维负载纳米TiO2(WACFs/TiO2)光催化复合材料.研究光照时间、WACFs/TiO2催化剂用量、纳米TiO2负载量和初始甲醛质量浓度对WACFs/TiO2降解甲醛效果的影响.结果表明:随着光照时间、催化剂用量、初始甲醛质量浓度的增加,WACFs/TiO2对甲醛的降解率逐渐增加,但催化剂用量对甲醛降解率的影响相对较小;随TiO2负载量的增多,WACFs/TiO2对甲醛的降解率呈现先增加后减小的趋势.当光照时间7,h、催化剂用量0.5,g、纳米TiO2负载量29.89%、初始甲醛质量浓度8.82,mg/L时,WACFs/TiO2对甲醛的降解率达到92.33%.     

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。     

碳纳米粒子光催化降解染料萘酚绿

为了研究碳纳米粒子光催化作用,合成了荧光碳纳米粒子溶液,将其应用于商业染料萘酚绿的模拟污水光降解过程.在分析降解时间、催化剂的用量对萘酚绿光降解的光谱变化影响的同时,对光降解反应的部分动力学模式进行了研究,获取了光降解反应的最佳条件.在过氧化氢存在时,起始质量浓度1.3mg/mL萘酚绿的褪色率可以达到91%.     

多酸基MOFs光催化降解染料性质的研究

采用水热法合成了金属有机骨架材料(MOFs)HKUST-1(化合物1),多酸基MOFs材料[Cu_2(BTC)_(4/3)(H_2O)_2]_6[HPMo_(12)O_(40)]·(C_4H_(12)N)_2·xH_2O(化合物2)和[Cu_2(BTC)_(4/3)(H_2O)_2]_6[HPW_(12)O_(40)]·(C_4H_(12)N)_2·xH_2O(化合物3).使用X-射线粉末衍射(XRD)仪对样品的纯度进行了表征.选择了尺寸不同、所带电荷不同的亚甲基蓝、罗丹明B和甲基橙三种染料分子进行光催化降解实验.研究结果表明,化合物2和化合物3对亚甲基蓝和罗丹明B都表现出很好的光催化降解效果,在染料废水处理方面存在着潜在的应用前景.