常温常压等离子体氟碳纳米颗粒膜表征

通过介质阻挡放电在大气压条件下进行等离子体聚合,获得了氟碳聚合物薄膜。并用红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜以及静滴接触角界面张力测量仪等测试方法研究了膜的化学结构、表面物理形态与放电条件之间的关系。实验结果表明,聚合物膜是一种由纳米颗粒堆积而成的多孔膜。通过选择控制放电的功率、时间以及单体的流量,可以得到含FC或FCO官能团的聚合物膜。经该聚合物涂层后的棉织物具有超级拒水拒油性能,比表面能可降为2.429×10-2J/m2,而且透湿指数为0.9997,涂层后织物透湿性几乎没有变化。     

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.     

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,污泥溶解性化学需氧量(solluted chemical oxigen demand,SCOD)、蛋白质、多糖释放量分别为836.00、296.11、64.21 mg/L;仅使用DBD等离子体处理污泥,破解效果与放电电压、放电时间呈正相关关系.碱协同DBD等离子体破解污泥效果优于单独破解,通过实验和模型预测放电电压10.29 kV,放电时间24 min,碱投加量288.77 mg/g MLSS,碱处理时间60 min为最佳联合破解条件,该条件下SCOD为2 021.03 mg/L.推测液相OH-提高了O3氧化能力和效率,同时碱对纤维与脂类的溶解有利于活性物质发挥破壁作用.     

大气压DBD甲烷二氧化碳转化方法研究

在不使用催化剂,吸收剂的环境友好条件下,利用大气压介质阻挡强电离放电加速电子及激励气体分子方法,将CH4和CO2气体激发、电离和离解成CH3,CH2,CH,H,CO,O,OH等活性粒子,并在非平衡等离子体反应器内重新组合,生成合成气、气态烃及含氧有机物醇、酸等有价值产物,甲烷的转化率高达60%以上,二氧化碳或氮气的加入使甲烷的转化率有明显提高,甲烷与二氧化碳反应气的最佳体积比为3/1.当甲烷体积分数为75%时,可得到H2/CO摩尔比为3的高质量的合成气,收集到的液体产物主要有醇、酸和水等.     

正弦电源驱动下氯化氪准分子灯的特性研究

介绍了基于介质阻挡放电的氯化氪(KrCl*)准分子灯的光谱、输入功率以及222 nm的辐射效率.KrCl*准分子灯为同轴结构,内管和外管的内/外径分别为14/16,37.6/40 mm.灯内总气压为200 hPa,其中含2 hPa氯气和198 hPa氪气.KrCl*准分子灯由正弦电源驱动.测定辐照度后,通过Keitz公式计算222 nm的辐射功率,而灯的功率则通过示波器结合高压探头和电流互感器来测量.结果表明,KrCl*准分子灯在正弦电源频率48.4 kHz,输入功率150 W时222 nm辐射的最佳效率为5.3%.     

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.     

介质阻挡放电聚乙烯表面能改性

介质阻挡放电(DBD)处理聚合物表面可有效提高其亲水性和结合强度.利用不同工作气体(氮气和空气)的DBD对聚乙烯(PE)表面能进行改性.N2-DBD处理PE30min后其表面水接触角达到19.3°,而空气-DBD处理后最小只能达到28.7°.红外吸收光谱与原子力显微镜分析其表面发现出现新的化学基团,且形貌变得相对粗糙.随处理时间的增加,经N2-DBD和空气-DBD处理的PE无论从表面成分还是表面形貌看,前者都比后者变化程度更大.     

氮气介质阻挡微放电中活性物种的诊断研究

利用三极差分抽气分子束质谱装置在亚大气压介质阻挡放电产生的氮等离子体中观测到,粒子流中的主要离子成分是N^＋,N2^＋,并且分别研究了放电气压、放电电压、放电重复频率对氮等离子体中N^＋与N2^＋活性物种离子流强度的影响。结果显示,N^＋的离子流强明显高于N2^＋,主要是由于产生的N^＋和时在电场作用下向阴极板运动时,N2^＋会与中性粒子及电子碰撞发生反应而进一步生成了N^＋,并且N^＋与啊流强随放电电压、放电频率的增大而增大,N^＋,N2^＋的相对浓度几乎不变,而随N2压力变化N^＋与N2^＋流强会出现一个极值。进而对该现象的产生、检测和形成机制进行了研究。     

大气压下介质阻挡放电等离子体诱导起始涡的实验研究

对介质阻挡放电等离子体激励器进行了参数化分析,考察了诱导速度和功率随信号波形、激励电压、信号频率、电极间距等参数变化的规律,同时采用流场显示方法和PIV技术研究等离子体在静止流场中诱导的涡系结构生长和演化过程.结果表明,等离子体通过诱导产生的起始涡存在3种主要的涡系结构,即裸露电极下游的主涡、裸露电极上游的反向涡以及主涡侧下方的二次诱导涡.进一步分析了主涡和反向涡的产生和发展过程,通过和激励器放电电流波形及放电图像的对比分析,揭示了起始涡的产生机理,同时也证实了介质阻挡放电等离子体产生诱导气流机理的正确性.