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.     

填充床/沿面复合放电等离子体降解苯的研究

研究填充床/沿面复合放电等离子体反应器,用于对挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)的降解.该反应器以置于石英介质管内的不锈钢弹簧为高压电极,以附着在有机玻璃管内壁的不锈钢网为低压电极,将石英介质管放于有机玻璃管中央,并于石英介质管外与低压电极间填充玻璃珠.采用交流高压电源供电,实现在石英介质管内发生沿面放电,同时在石英介质管外发生填充床放电.含污染物的气体首先通过沿面放电区域,然后经填充床放电区域排出.以苯为目标物,考察了高压电极弹簧外径、玻璃珠尺寸对苯降解的影响,通过引入MnO2/γ-Al2O3催化剂参与反应,进一步提高了苯的去除率.结果表明:在玻璃珠直径6 mm、高压电极弹簧外径12 mm、放电间距12 mm、放电电压27 kV、苯的初始体积分数为0.011 4%的条件下,苯的处理效率高达75%.MnO2负载量为MnO2/γ-Al2O3催化剂质量的10%,并填充于反应器底部,苯的降解率达85%,去除效果提高.     

γ-Al_2O_3球和蜂窝陶瓷负载Fe_2O_3臭氧氧化降解丙烯酸废水的研究

以γ-Al_2O_3颗粒和蜂窝陶瓷为载体,采用硝酸盐浸渍法制备了负载Fe_2O_3的两种催化剂,Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂和Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化剂.分别测试了蜂窝陶瓷、Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化剂和γ-Al_2O_3、Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的比表面积;以丙烯酸废水中的丙烯酸作为目标污染物,分别对比了单独臭氧氧化、Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂和Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化对丙烯酸的降解效果.结果表明,Fe_2O_3/蜂窝陶瓷和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂对丙烯酸的COD的去除率分别为93.4%和83.1%,比单独臭氧氧化时的COD去除率69.9%有大幅度的提高;Fe_2O_3/蜂窝陶瓷和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂对丙烯酸的TOC的去除率分别为82.7%和75.2%,与单独臭氧氧化时TOC去除率相比,分别提高了31%和24%.     

锰基催化剂催化臭氧氧化有机污染物研究

为制备连续流条件下具有高活性和稳定性的臭氧氧化催化剂,采用氧化还原沉淀法制备了锰基负载型催化剂(Mn-CeOx/γ-Al2O3、Mn-FeOx/γ-Al2O3、Mn-CoOx/γ-Al2O3),对其进行表征分析,考察催化剂在苯酚降解过程中的催化活性和稳定性,探究催化臭氧氧化反应机理.结果表明:连续流中n(Mn)/n(Ce)为2:1的Mn-CeOx/γ-Al2O3在催化臭氧氧化降解苯酚时催化活性最佳,TOC去除率达到80.2％,水力停留时间3.3 min、气相臭氧浓度10.3 mg·L-1、溶液初始pH 9为最佳反应条件.经过6次重复实验后苯酚的TOC去除率仍高达79.6％,溶液中活性组分溶出量几乎可以忽略不计.Mn-CeOx/γ-Al2O3催化剂在催化臭氧氧化降解草酸、对硝基酚的过程中也表现出较高的矿化效率,T OC去除率在77％ ～83％,该催化剂具有广谱适用性.电子顺磁共振波谱证明催化臭氧氧化反应体系中产生的活性氧物种为瞯OH,Ce的引入有利于提高Mn-CeOx/γ-Al2O3催化剂中Mn4+与晶格氧的含量.     

高压脉冲放电等离子体处理有机废水试验研究

采用针-板式高压脉冲放电等离子体反应器处理苯酚有机废水.考察了脉冲电压峰值、电极间距、氧气鼓入量等因素对苯酚去除率的影响.在脉冲电压峰值为25 kV,电极间距为20 mm,氧气鼓入量为150 mL/min,溶液初始pH值为5.5的试验条件下,苯酚废水放电处理60 min的去除率可达96.8%.研究表明,高压脉冲等离子体技术处理有机废水具有良好的应用前景.     

低温等离子体-催化协同空气净化技术研究进展

低温等离子体协同催化剂净化技术是一种先进的空气污染控制技术,它结合了低温等离子体技术和催化氧化技术的优点,具有能耗低、能源利用率高、副产物少等优势,在环境治理领域有着广阔的应用前景.结合国内外关于低温等离子体与催化剂物化性质的相互影响,以及等离子体驱动光催化方面的研究成果,分析了低温等离子体协同催化技术净化空气的原理,概述了国内外利用该技术处理挥发性有机污染物和氮氧化物的情况,并提出了研究展望,指出国内工作应在深入开展理论研究的基础上,尽早实现该项技术的实际工业应用.     

镁基污泥炭催化臭氧氧化去除废水中偶氮染料特性研究

采用金属镁和污泥炭制备出镁基负载污泥炭材料并被作为臭氧催化剂,以偶氮染料橙黄II废水作为目标污染物,探究了催化剂投加量等因素对橙黄II降解率的影响。结果表明:使用体积为100 mL的橙黄II废水,在污染物橙黄II初始浓度为100mg/L,向水中通入的臭氧量为500mg/h,加入镁基负载率为5%的催化剂0.5 g,反应温度为25℃,废水pH为5时,反应12 min时去除率达99%。镁基催化臭氧氧化对橙黄II的去除效果较单独臭氧高,镁基负载污泥炭的存在,增加了臭氧与催化剂的接触,同时激发了臭氧分解产生的羟基自由基,从而促进废水中污染物的快速降解,为臭氧氧化染料废水提供了有效催化材料。     

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.     

低温等离子体一催化协同空气净化技术研究进展

低温等离子体协同催化剂净化技术是一种先进的空气污染控制技术。它结合了低温等离子体技术和催化氧化技术的优点，具有能耗低、能源利用率高、副产物少等优势，在环境治理领域有着广淘的应用前景。结合国内外关于低温等离子体与催化剂物化性质的相互影响，以及等离子体驱动光催化方面的研究成果。分析了低温等离子体协同催化技术净化空气的原理，概述了国内外利用该技术处理挥发性有机污染物和氮氧化物的情况。并提出了研究展望。指出国内工作应在深入开展理论研究的基础上，尽早实现该项技术的实际工业应用。     

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.     

固定床中γ-Al2O3负载金属氧化物催化臭氧氧化研究

非均相催化臭氧氧化技术是一种高效的废水处理技术,但目前非均相臭氧催化剂主要为粉体形态,常用于静态或半连续态反应器中,其于固定床中的催化性能并不明确.设计了连续态固定床反应体系,以γ-Al_2O_3颗粒为载体,Mn、Fe、Ce的氧化物为活性组分制备负载型催化剂,并以对硝基苯酚(PNP)为目标污染物,探究其在不同工艺条件下的催化性能.实验结果表明,负载CeO_2的催化剂催化效果最好;化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)的去除率随着活性组分CeO_2负载量、水力停留时间(HRT)、O_3浓度的增加而增加;当CeO_2负载量为12.3%、HRT为15 min、O_3浓度为16.2 mg/L时,6 h COD和TOC平均去除率分别达到86.3%和91.7%;此外,该体系在pH为5.0～9.0均表现出良好催化性能,并具有良好的长时间运行能力.     

玉米芯吸附协同低温等离子体对H2S的去除作用研究

为解决低温等离子体高压放电后产生的副产物排放问题,采用玉米芯吸附协同低温等离子体系统来降解硫化氢恶臭气体。确定了电极放电特性参数,考察NTP中的极间电压、H2S初始浓度和CA协同对H2S降解的影响,并分析H2S降解机理。研究表明,CA协同NTP系统能显著提高H2S去除效率,当采用负极放电,极板间距40mm,极间电压15KV,H2S初始浓度为500ppb,吸附时间60min时,CA协同NTP去除H2S的去除率可达到90%以上。     

γ-Al_2O_3催化臭氧深度处理蔗渣制浆废水

对单独臭氧氧化处理制浆废水与γ-Al_2O_3催化臭氧深度处理制浆废水进行了对比研究,结果表明:γ-Al_2O_3对臭氧具有一定的催化作用,能够显著提高废水的COD_(Cr)去除率;随着主要影响因素pH值、反应温度、臭氧浓度和催化剂用量的增加,COD_(Cr)去除率均先增大后降低;同时,γ-Al_2O_3催化臭氧还能够有效地降低废水中AOX(可吸附有机卤化物)的含量;实验室条件下,处理30 min,AOX去除率可达80.4%.文中还采用扫描电镜对再生前后的γ-Al_2O_3、采用UV和GC-MS对处理前后的废水进行分析,结果显示,γ-Al_2O_3催化臭氧能大幅降低废水中的有机物种类和含量,并且能较好地降解难生物降解的有机物,其作为催化剂具有良好的稳定性,重复使用8次后,经过焙烧再生,仍可保持88.5%的催化活性.     

Cu-Mn-Ce/HTS-1催化剂的制备及其催化臭氧化降解布洛芬废水性能

本文采用共沉淀法,以钛硅分子筛(HTS-1)作载体,制备Cu-Mn-Ce/HTS-1负载型催化剂。构建臭氧- Cu-Mn-Ce/HTS-1催化臭氧化降解体系,考察对象为布洛芬模拟废水,在不同催化性能条件下用Cu-Mn-Ce/HTS-1对布洛芬废水进行处理以探究不同条件对处理效果的影响,并对催化剂进行XRD、TEM和BET表征。实验结果显示：在反应初始溶液pH=7、臭氧投加量为30mg/min、Cu-Mn-Ce负载量为20%及催化剂投加量为0.75g的条件下,布洛芬废水中TOC的去除率最高可达95.4%。Cu-Mn-Ce/HTS-1催化剂重复利用实验表明经使用3次后,废水中TOC的去除率仍然能达到79.1%,表明该催化剂的稳定性和较重复利用性都较好。     

臭氧催化法降解有机废水研究

以固体氧化铁为催化剂,活性氧化铝(γ-Al_2O_3)为载体,对影响臭氧氧化效率的主要因素进行考察,发现随着pH值从酸性到碱性COD去除率逐渐升高,臭氧流量和投加时间、催化剂用量、底物浓度对臭氧氧化效能影响明显,在此基础上最优化Fe_2O_3臭氧催化氧化体系的反应参数。     

微波等离子体与Ag/Al_2O_3催化剂协同降解CF_4的机理

为提高大气压下微波等离子体分解CF4过程的能量效率,降低副产物NOx的生成,采用微波等离子体后端添加Ag/Al2O3催化剂的方法,研究了微波等离子体与催化剂协同作用对CF4去除率的影响,考察了催化剂载体中银负载量对副产物NOx生成的抑制效果.结果表明,微波等离子体与Ag/Al2O3对CF4去除协同作用明显,CF4最高去除率达到95.8%.等离子体与催化剂的协同作用使CF4去除效率提高了32.7%,与单独等离子体作用相比,能量利用效率提高58.1%.催化剂中负载Ag量对副产物NOx的体积分数有明显影响,当Ag的负载量为Al2O3质量的2%时,NOx产生量减少了90%.     

臭氧氧化法处理模拟染料废水影响因素及降解动力学研究

采用臭氧氧化法对酸性红B模拟染料废水进行处理,通过正交试验和单因素试验研究了反应时间、臭氧通量和初始反应pH值等因素对废水处理效果的影响。实验结果表明,在酸性红B质量浓度为250mg/L、反应时间为10min、臭氧通量为10.53mg/min和初始反应pH值为10.0的条件下,酸性红B去除率可达到99.31%,TOC去除率达到44.91%。采用紫外-可见吸收光谱分析表明臭氧可有效破坏酸性红B分子中的共轭体系,达到脱色的目的。臭氧氧化降解酸性红B近似符合一级动力学方程ln(c0/ct)=0.167 7t+1.624 7。     

大气压低温等离子体的活性氧成分分析及其杀菌效应研究

系统分析了以Ar+O₂ (2%)为气源, 以直流辉光放电方式激发的大气压低温等离子体中的活性氧(ROS)成分及其杀菌的生物学效应。采用电子自旋共振(ESR)等技术方法, 对等离子体的ROS成分进行了检测分析, 同时采用低温等离子体在水下作用的方式探究了其对金黄色葡萄球菌的杀灭作用。通过电子自旋共振分析, 直接检测出两种活性氧自由基, 分别是羟自由基(OH?)和单线态氧(¹O₂), 间接证明了超氧阴离子(O₂^-?)的存在。同时用臭氧检测仪等对O₃和H₂O₂等进行了定量分析。等离子体能有效杀灭金黄色葡萄球菌, 10分钟杀菌率能达到99.9%。 低温等离子体中含有大量的ROS成分, 并能有效杀灭金黄色葡萄球菌, 可能的杀菌机制是ROS成分诱导细菌细胞内脂质、蛋白质、DNA等过氧化。研究结果提示大气压低温等离子体在临床医学研究中具有潜在的巨大应用价值。     

臭氧控制水中单苯环持久性污染物的特性研究

本研究以布洛芬和对氯硝基苯两种单苯环持久性有机污染物为对象,考察臭氧对水中两种污染物的去除特性.结果发现,臭氧接触20 min,两种污染物的去除率均达到50%以上,且臭氧对对氯硝基苯的去除比布洛芬高10个百分点.目标物浓度和臭氧浓度均对控制污染物有显著影响,ppb级污染物更利于去除;而臭氧浓度从0.6 mg/L提升至1.3 mg/L,布洛芬和对氯硝基苯去除率分别提升22和40个百分点.本研究将为臭氧有效控制水中单苯环有机污染物提供研究基础.     

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.