介质阻挡放电协同催化对空气中苯的降解

为提高介质阻挡放电技术对空气中苯的去除效率,降低尾气中的残余有害气体的含量,采用等离子体结合二氧化锰或氧化铜／二氧化锰催化剂的方法．采用水热法和浸渍法分别合成了二氧化锰和氧化铜／二氧化锰催化剂,通过气相色谱仪和碘量滴定法测定了尾气中苯、二氧化碳、一氧化碳和臭氧的含量,研究了苯氧化降解过程等离子体与催化剂协同效应．结果表明,当不加催化剂时,随放电功率增加,苯的降解率可达68．2％,臭氧体积分数上升至595×10^-5,二氧化碳的选择比为51．9％;采用氧化铜／二氧化锰催化剂对尾气中臭氧和一氧化碳降解最好,尾气中的臭氧降低为108×10^-6,同时二氧化碳选择比提高至94．2％．     

介质阻挡放电反应器降解邻二甲苯的特性研究

采用介质阻挡放电(DBD)降解常压下流动态的邻二甲苯模拟废气,系统地考察了放电极值电压,气体的初始质量浓度、停留时间以及相对湿度等工艺参数对邻二甲苯降解的影响,并初步探讨了邻二甲苯的降解产物.实验研究结果表明:在7.0kV的放电极间电压下,邻二甲苯的初始质量浓度为1 500mg/m3,停留时间为9s,其去除率可达到80%以上.降解产物主要为CO2、H2O以及苯甲酸、苯乙酸、苯乙醛等有机物,并且经降解后产物的生物可生化性得到提高,因而为后续的等离子-生物法联合处理VOCs提供了依据.     

介质阻挡放电型臭氧发生器负载特性研究

在假定负载外加电压为正弦波的条件下，根据介质阻挡放电的特点，对介质阻挡放电型臭氧发生器的负载特性进行了分析。对放电过程的放电开始时间、负载电压和电流的关系以及功耗等进行了定量计算，得出了它们与负载外加电压的幅值和频率之间的非线性关系。根据外加电压在负载上产生的平均电流推导出负载等效电容与外加电压幅值的关系，外加电压的幅值或频率越高，放电过程的功耗越大。     

介质阻挡放电处理苯胺废水的试验研究

用介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体对含苯胺的废水进行了处理,研究了电极与溶液间距、输入功率、溶液初始pH值、无机阴离子(Cl-、SO24-、CO23-)和Fe2+等对苯胺降解的影响.试验结果表明,苯胺浓度为100mg/L时,电极距液面0mm苯胺处理效果最好,输入功率480W、反应10min时去除率达84.32%.苯胺降解率随输入功率和反应时间的增加而增加,弱酸和弱碱性条件下有利于苯胺的降解.NaCl、Na2SO4和Na2CO3对DBD降解苯胺有一定的协同作用,去除率最高可提高至94.52%.溶液中存在Fe2+时,可协助DBD提高对苯胺的去除,Fe2+为50mg/L时去除率最高可达98.03%.     

外磁场作用下的介质阻挡面放电研究

通过计算包含等效磁场的介质阻挡面放电漂移-扩散方程组,分析了磁场方向、磁感应强度对介质阻挡面放电下的电子浓度、离子浓度、放电稳定性以及等离子体体积力的影响,证明不同方向的磁场通过影响电子扩散对放电过程产生了膨化、压缩2种作用,提出了膨化磁场、压缩磁场概念。计算结果表明:外部磁场对离子扩散的影响较弱,没有明显改变等离子体静电场体积力的分布,与等离子体静电场力相比磁力基本可以忽略,且磁场使得介质阻挡面放电更容易失稳。     

同轴线管介质阻挡放电的数值模拟

为了研究同轴线管介质阻挡放电的特性,以一维流体力学模型为基础,利用三对角矩阵追赶法的Fortran编程,分别对一维电子、离子连续性方程、动量方程和电流连续性方程进行数值求解;不但得出放电电流和气体电压随时间的演化规律,还得到了电子、离子、亚稳态原子密度以及电场在放电空间的时空分布;并分析讨论所加电压频率、幅值以及介质材料等参数对同轴线管介质阻挡放电的影响．     

NO介质阻挡放电荧光发射谱分析

采用介质阻挡放电(Dielectricbarrierdischarge—DBD)技术,获得了低气压条件下大气污染物NO分子等离子体的荧光发射谱。光谱由规则的双峰序列组成,归属为NOA2∑→X21/2,3/2跃迁。由谱线峰值位置,采用最小二乘拟合法得到NO分子基电子态X2的振动常数,而由谱线双峰位置确定了NO分子自旋-轨道相互作用导致的能级分裂间隔为124.7cm-1。实验同时探测到N2在320~470nm波长范围内规则的荧光发射谱序列,表明伴随放电过程的进行,有N2分子生成。     

利用Lissajous图形计算介质阻挡放电参数

利用电压电荷Lissajous图形,给出介质阻挡放电功率的表示.运用向量的矢量积求模,编写程序实现了介质阻挡放电功率的计算,并得出了放电过程中气隙电压值、电极间总电容及固体介质等效电容的值,根据实验分析了外加电压对介质阻挡放电参数的影响.     

利用Lissajous图形计算介质阻挡放电参数

利用电压-电荷Lissajous图形,给出介质阻挡放电功率的表示,运用向量的矢量积求模,编写程序实现了介质阻挡放电功率的计算,并得出了放电过程中气隙电压值、电极间总电容及固体介质等效电容的值,根据实验分析了外加电压对介质阻挡放电参数的影响．     

表面介质阻挡放电等离子体流场PIV实验研究

为深入理解等离子体气动激励诱导射流形成的物理机制,采用微秒脉冲和正弦交变2种激励电源,在不同压力下进行了等离子体气动激励诱导空气流动的PIV实验研究,获得了表面介质阻挡放电（surface dielectric barrier discharge, SDBD）等离子体气动激励诱导流场。实验结果表明：微秒脉冲激励器放电均匀性优于正弦交变激励器放电;微秒脉冲SDBD诱导流场射流方向与正弦交变SDBD诱导流场射流方向相反,射流从植入电极指向暴露电极;11700Pa压力下微秒脉冲SDBD诱导射流流场具有双向性质,流场结构为∽型,并对SDBD体积力分布进行了分析。     

常压DBD等离子体法气相苯加氢反应的研究

采用CTP-2000 K等离子体电源,对常压介质阻挡放电等离子体下气相苯催化加氢反应进行了研究.在无催化剂条件下,考察了放电电压,停留时间,气体物料配比对苯加氢反应的影响,并优化出等离子体法的反应条件:气体停留时间12 s,物料配比VH2/VAr+Ben=2:1,放电电压14 kV.在此条件下,对催化剂用于等离子体苯加氢反应的催化活性进行了考察,实验结果表明用浸渍法制备的金属催化剂可使苯的转化率从无催化剂时的78%提高到90%以上,目标产物环己烷和环己烯的总收率可达到70%以上.运用BHJ和EMS技术对自制催化剂的结构性能进行了表征,结果表明在常压常温用等离子体进行还原处理的催化剂,其比表面积从13.72 m2/g提高到19.08 m2/g,孔体积由76.81×10-3cm3/g提高到107.7×10-3cm3/g.用扫描电镜分析了所制备催化剂的表面特征,催化剂活性组分在载体表面分布均匀,表面颗粒粒度为8 nm左右,Ni元素在外表面的质量分数达到32%.     

筛网-平板介质阻挡放电的特性及影响因素的研究

通过电压-电流波形图和电压-电压李萨(Lissajous)如图形的测量,研究了空气中筛网-平板电极介质阻挡放电(DBD)的特性.实验考察了阻挡介质材料的种类、厚度以及放电气隙间距对筛网-平板电极DBD功率的影响,比较了筛网-平板、平板-平板和多针-平板3种不同电极结构DBD反应器的放电特性.结果表明:在相同的外加电压条...     

介质阻挡放电等离子体处理工艺对聚丙烯薄膜接枝改性的影响

为了实现聚丙烯(PP)薄膜的功能化,需要在聚丙烯薄膜的惰性表面引入可反应的活性官能团。文章采用介质阻挡放电(DBD)等离子体技术对聚丙烯薄膜进行处理,并优化处理工艺参数,通过水接触角测试表征处理效果;然后接枝丙烯酸(AAc),通过FTIR和SEM对接枝产物进行分析。结果表明:当处理工艺参数为:电压100V、时间60s、气体流速1.5L/min时处理效果较好,并能较好地实现聚丙烯薄膜的丙烯酸接枝。     

并联负载谐振式DBD型臭氧发生器供电电源的研究

在建立并联负载谐振式逆变电源供电的DBD(Dielectric Barrier Discharge)型臭氧发生系统仿真模型基础上,给出了一种适合这类供电电源的控制策略,分析了DBD型臭氧发生器上电压的谐波组成,提出了采用正弦电压源供电下DBD型臭氧发生器的基波等效模型来简化电路分析.利用基波等效模型得出并联负载谐振式DBD臭氧发生器供电电源分析模型,探讨了由基波等效模型获得的基本分析法在DBD供电电源中的应用.     

低温等离子体协同CuO/海泡石催化脱除NO

采用硝酸浸泡和硝酸铜改性海泡石并经高温煅烧,制得改性海泡石催化剂协同介质阻挡放电反应器产生的低温等离子体脱除NO。通过XRD分析发现海泡石原矿经硝酸洗涤可有效去除其中Mg以及其他以不同化合物形态出现的杂质,海泡石原矿经酸洗提纯、浸渍硝酸铜溶液、干燥、煅烧等工艺过程处理可在载体表面形成稳定的CuO物相,并且海泡石基本结构没有发生明显变化,证明海泡石结构稳定,是良好的催化剂载体。通过SEM测定表明酸洗可有效增加海泡石孔道截面和孔道数,增大其比表面积;并且活性组分均匀分布在催化剂表面及孔道中,在负载量适中时未发现较大聚集颗粒。证明改性海泡石催化剂协同低温等离子体对NO具有良好的脱除效果。     

脉冲电流源作用下大气压介质阻挡放电的特性分析

针对目前研究人员主要是对正弦电压或脉冲电压下大气压介质阻挡放电 (Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge, APDBD)的特性进行分析以及少有研究人员对电流源作用下APDBD特性进行分析这一现状,以双极性脉冲电流激励下的氦气(He)型APDBD为研究对象,通过构建APDBD一维流体模型对APDBD的伏安–时间特性、氦离子(He⁺)与激发态的氦原子(He^*)的时空分布特征进行数值分析。结果表明：He⁺、He^*的数密度与外施电流幅值存在正相关性、与气隙宽度存在负相关性;气隙击穿电压与外施电流幅值呈负相关性、与气隙宽度呈正相关性;气隙宽度和外施电流幅值的增加都会使He^*密集区更分散。此外,还对APDBD的电气等效电路、气隙宽度的选择、电流幅值的设定、电流脉宽、电流上升时间及电源频率对APDBD特性的影响进行了讨论。     

双极性高压脉冲DBD降解气态苯的实验研究

为了研究挥发性有机化合物的降解特性,将气态苯引入线-筒式介质阻挡放电反应器,利用双极性脉冲高压进行降解.考察了放电间隙、放电长度和Mn/γ-Al2O3催化剂对苯降解的影响.结果表明:在相同电压下,小放电间隙注入的能量较大,有利于苯的降解,放电间隙对苯的降解效果影响由大到小依次为3.5 mm、6 mm、8.5 mm;苯的降解率随着放电长度的增加而增大;加入Mn/γ-Al2O3,进一步提高了苯的降解率,Mn质量分数增大到15%时,苯的降解率和碳氧化物选择性都有所提高,分别为91.8%和94.6%.     

放电等离子体处理室内甲醛的研究

居室装修引起的室内甲醛污染带来诸多健康安全隐患,已经受到越来越广泛的关注。针对该问题,模拟室内甲醛污染的情况,利用放电等离子体对其进行处理。设计了甲醛污染空气模拟室及介质阻挡放电处理装置,研究了甲醛浓度、外加电压、处理时间等条件与甲醛降解率的关系。实验结果表明,采用放电等离子体技术处理模拟室内甲醛气体具有较好效果,可以快速有效地降解甲醛。