纳米TiO2等离子体放电催化空气净化技术的研究

提出了空气净化的新方法——纳米二氧化钛等离子体放电催化空气净化技术,该技术是空气净化技术中最有前景的技术之一。进行了纳米二氧化钛等离子体放电催化降解甲醛的试验和杀灭芽孢杆菌的试验,取得了令人满意的结果。     

等离子体放电催化降解甲醛的试验研究

为了降解挥发性有机物VOCs、除尘和灭菌消毒,提出了一种等离子体放电催化室内空气净化技术,它集3个功能于一体。利用此技术在放电催化区负载纳米TiO2和无TiO2的情况下甲醛净化试验的结果表明:等离子体放电催化协同作用降解甲醛的效果明显优于等离子体单独作用的效果;正极性放电降解甲醛的效果明显优于负极性放电;纳米TiO2显著降低了放电产生的臭氧浓度。此结论可供优化室内空气净化器的设计参考。     

两种大气压等离子体处理大肠杆菌的实验研究

为验证等离子体对大肠杆菌的杀灭效果并探讨其灭菌机理,进行了大气压下同轴介质阻挡放电射流装置和APMTP+JET型微波等离子体源两种等离子体发生装置激发等离子体的灭菌实验,并由活菌计数分别得出大肠杆菌存活曲线,通过扫描电镜对比灭菌实验前后大肠杆菌的状态,以对大气压等离子体灭菌机理进行初步分析。实验证明,该微波等离子体灭菌效果远好于同轴介质阻挡放电等离子体射流;两种装置对大肠杆菌的杀灭过程呈不同变化趋势;推测灭菌作用的主导因素为活性基团和高能粒子,其中静电电荷积累有一定作用。对于APMTP+JET装置微波等离子体,热效应不可忽略,其他因素则协同灭菌。     

介质阻挡放电杀灭枯草杆菌芽孢的电镜观察

利用介质阻挡放电处理枯草杆菌芽孢,扫描电子显微镜观察发现,枯草杆菌芽孢出现外层结构破损以及体积缩小,分析认为,介质阻挡放电低温等离子体对枯草杆菌芽孢的作用机理是由空气等离子体中高速粒子的击穿作用和组成等离子体的高能活性基团导致芽孢生命物质的变性凝固而引发的。实验表明,介质阻挡放电可杀灭枯草杆菌芽孢。     

等离子体放电催化纳米TiO2降解甲醛的实验分析

为了改善等离子体放电催化空气净化器的性能,实现等离子体放电催化空气净化器（PDCAP）的产业化研制,针对等离子体放电催化空气净化器中纳米TiO2作为催化剂催化降解甲醛的效率做了深入的实验研究。在实验中,采用改变一个实验参数并固定其它实验参数的方法,得到了纳米TiO2催化降解甲醛的效率与各个参数的关系。实验结果显示：纳米...     

大面积常压表面等离子体快速消毒灭菌实验研究

为评价一种可触摸等离子体的消毒灭菌效果,利用自制微秒脉冲电源和等离子体反应器,产生了面积为459 cm2的常压表面介质阻挡放电(SDBD)等离子体,以琼脂平板表面的细菌为处理对象,研究了等离子体的消毒灭菌过程。研究结果表明:等离子体的灭菌过程主要发生在前5~10 s,初始细菌数量约为104 CFU时,大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌和铜绿假单胞菌都被杀灭2.5~2.8个对数;初始细菌数量低于600 CFU时,等离子体处理10 s后细菌被全部杀光;等离子体的消毒灭菌效率随着处理间距的增大而降低,当处理间距由1 cm增大到4 cm时,大肠杆菌的杀灭对数值由2.7下降到1.1。因此,等离子体可在10 s内快速有效的杀灭琼脂平板上的试验菌。     

同轴介质阻挡放电初步处理粮菌的研究

为了研究同轴介质阻挡放电装置等离子体对粮菌的杀灭效果,运用同轴介质阻挡放电装置产生的大气压下氦等离子体对根癌菌和水稻恶苗菌进行了灭菌实验研究。定量分析发现等离子体处理延缓乃至杀灭根癌菌和恶苗菌,对前者的杀灭更为容易。采用扫描电镜观察发现经处理的菌均有不同程度的受损情况,且可以看出有明显的高速粒子打击的痕迹和一定程度的脱水现象。等离子体灭菌的机理目前尚无定论,但从扫描电镜的照片中初步推测是由高速粒子的穿透作用造成的,并且温度也起了一定的作用。     

大气压下低温等离子体灭菌消毒技术的研究

传统灭菌方法存在的各种弊端限制了其应用范围,为研究新的灭菌技术,能够在短时间内完成灭菌效果而又不损伤医疗器械,并且要降低对医务人员以及环境的损害,在介绍了大气压下低温等离子体灭菌消毒的优点后,设计了等离子体灭菌用高频高压电源和等离子体发生器,实现了大气压下均匀的介质阻挡放电。研究发现:纯Ar放电等离子的灭菌效果远差于φ(O2)=5%的Ar混合气体放电的灭菌效果,而且等离子体灭菌的效果与细菌的种类有关。基于实验结果以及实验所用等离子发生器的特殊结构,可知等离子体灭菌机理主要是细菌与等离子中所含的活性成分发生作用。     

等离子体产物溶液中扩散与大肠杆菌杀灭

大气压低温等离子体对微生物的杀灭主要通过紫外线、高能粒子刻蚀、强反应活性物质等效应实现.当利用等离子体杀灭水溶液中微生物时,由于液体的阻隔,紫外线与离子刻蚀的作用非常微弱,杀灭作用主要依靠水溶液中的活性物质.该研究利用介质阻挡放电等离子体处理水溶液中的大肠杆菌,通过菌落稀释计数法比较等离子体对不同深度细菌的杀灭效果,并...     

等离子体射流对医疗器械的消毒效果研究

为了探索低温等离子体对医疗器械的消毒效果,设计了一种同轴介质阻挡型等离子射流装置,采用中频谐振电源在大气压下的氩气中得到类辉光放电。使用该装置对医疗器械消毒,其试验结果表明,对血压计袖带、医用弯盘以及外科镊子表面自然菌杀灭率>90%的时间分别为90、60和90s。分析表明,大气压DBD氩等离子体射流对医疗器械的消毒效果很好,并推断等离子射流中的带电粒子和活性氧在其灭菌过程中起主要作用。     

尿素热解研究及其在脱硝中的应用

介绍了国内外对尿素热解的研究进展及其在选择性催化还原(SCR)脱硝中的应用。重点分析了尿素和尿素-水溶液在不同温度条件下的分解,探讨了催化剂促进尿素热解中间产物异氰酸(HNCO)的水解和提高NH3转化率的作用。促进尿素分解的催化剂有V2O5-WO3/TiO2、Cu-ZSM5、Fe-ZSM5、TiO2、Al2O3等,其中粉末状V2O5-WO3/TiO2能极大地提高HNCO的水解速率。     

基于DSP的低温等离子消毒电源研究

传统消毒杀菌技术存在的缺陷限制了它在现代社会的广泛应用。利用介质阻挡放电和等离子体杀菌消毒的原理,并以DSP为处理器,利用其高速的数据处理能力,研制了一种新的杀菌消毒电源,并通过光谱分析判断电源是否工作在最佳状态。杀菌消毒实验证明,该电源在消毒过程中具有温度低,时间短,无残留,无污染,安全可靠的优点,并具有广阔的前景和实用价值。     

基于DSP的低温等离子消毒电源的研制

低温等离子消毒技术因其具有快捷、安全和高效率等优点而受到国内外广泛研究。利用介质阻挡放电产生等离子体原理,并利用DSP处理器的高速处理数据的能力,研制了一种等离子消毒电源。通过采用基于DSP的Fuzzy-DPLL复合数字锁相环算法,实现了对负载频率的可靠跟踪和对逆变状态的可靠控制。     

高压脉冲放电协同复合型催化剂去除甲醛的实验

采用高压脉冲放电协同复合型催化剂对甲醛进行去除实验。通过溶胶凝胶法、分步浸渍-溶胶凝胶法制备Ti-Mn基等一系列催化剂,并对催化剂进行XRD、SEM、FT-IR表征。考察催化剂中Ti添加量、Ti和Mn的负载顺序对甲醛去除率的影响,分析脉冲放电对催化剂结构、形貌的影响。结果显示:在放电电压24k V,放电频率40Hz,同时添加含量比为1∶4的Ti和Mn制备的TiO_2-MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂与放电等离子体协同去除甲醛效果最好,去除率可达97.5%。脉冲放电能够改变催化剂的结构和晶形,放电之后的TiO_2-Mn Ox/γ-Al_2O_3催化剂表面粗糙度降低,细小的微孔增多,且放电低温等离子体能提高催化剂的活性,使催化剂活性吸附位增加,进一步加强了对甲醛的去除。     

纳米TiO2对EMD放电性能的影响

利用恒流放电、交流阻抗、循环伏安等方法研究了3种纳米TiO2对EMD放电活性的影响。结果表明：所选择的3种纳米材料均能提高EMD的性能,其中以纳米TiO2-A对EMD电化学性能改善效果最好。在掺杂量为3％时,EMD的实际比容量由63．7mAh／g提高到156．8mAh／g,活性物质利用率从20．7％提高到50．9％,提高了30．2％;所掺杂的纳米级TiO2没有参与电极反应,通过降低MnO2的反应电阻,来提高EMD的放电活性。     

A novel plasma reactor for NOx control usingphotocatalyst and hydrogen peroxide injection

The authors have developed a new type of plasma reactor combining discharge plasma with a photocatalyst (TiO₂) which improves the performance of NO_x removal. This reactor is designated as a plasma-driven catalyst (PDC) reactor. The authors found that hydrogen peroxide (H₂O₂) is a very effective additive in this PDC reactor and the formation of undesirable by-product (such as O ₃, N₂O) was reduced significantly. Comparative test results showed that the combination of discharge plasma with TiO ₂ catalyst is a very effective method in NO_x, removal over a conventional wire-cylinder reactor. NO_x was effectively oxidized to HNO₃ on the TiO₂ catalyst and trapped on the catalyst surface. Specific energy consumption of this de-NO_x process is significantly reduced, in particular, with the injection of H₂O₂