废气治理低温等离子体反应器的研究进展

低温等离子体技术用于废气治理成为近年来的研究热点,而低温等离子体反应器的研制正是其重要内容。本文详细介绍了用于废气治理的各种电晕放电反应器、介质阻挡放电反应器以及等离子体-催化反应器的结构特点和放电特性,综合比较了上述反应器在能量效率、降解产物的选择性和工业应用等方面的特点,并提出了今后的研究方向。     

低温等离子体协同催化处理甲苯废气的研究进展

低温等离子技术以其反应条件温和、操作简单的优点在处理甲苯气体中被广泛使用,而加入催化剂可以更进一步提高降解率并克服单独使用等离子体高耗能、副产物多的缺点.综合分析了影响等离子体协同催化技术处理甲苯气体的影响因素和作用机理以及相关研究工作进展,并提出低温等离子体协同催化技术的发展方向.     

挥发性有机化合物(VOCs)的低温等离子体-催化协同净化

低温等离子体-催化协同净化技术是一种理想的环境污染治理技术。催化剂的加入可提高等离子体反应中污染物的脱除效率和二氧化碳的选择性，减少副产物的产生，并进一步降低能耗。分析了低温等离子体-催化协同净化挥发性有机化合物的效果与净化原理，并从影响污染物降解率的因素、产物分析和反应动力学等机理性研究方面概括了目前国内外在应用该技术去除挥发性有机污染物方面取得的成果，最后提出了该项技术在环境保护领域的应用前景以及研究方向。     

低温等离子体催化技术推广方面的难点问题

低温等离子体催化技术是近年来兴起的一种治理废气的可行方法,与传统方法和工艺相比,具有投资和运行费用较低、处理效率较高、处理时间较短和易于控制等优点。研究表明,利用等离子体技术处理大气污染的应用前景广阔。但低温等离子体技术反应器的选择、匹配和优化、相关催化剂的选择以及与反应器的结合、反应机理等方面还需要进一步深入研究。低温等离子体效率低、能耗高、目标产物选择性低,但加入催化剂可降低能耗,减少二次污染,提高产物选择性,两者取长补短,优势互补。不断改进反应器并提高反应器的能量效率,提升催化剂的稳定性和契合度以及对反应机理的深入研究是今后的发展方向。     

低温等离子体结合催化去除VOCs的研究进展

等离子体技术因其工艺简单、处理流程短及适用范围广的优点被用于VOCs的去除,而近年来兴起的低温等离子体结合催化技术,能进一步的提高去除率、降低能耗、减少二次污染,为有效去除VOCs指引了一个新的发展方向.文章综合概述了国内外近几年对此技术的作用机理、影响去除率的因素及尝试去除VOCs有机物的研究进展,最后对此技术进行了展望.     

低温等离子体处理二甲苯废气的研究进展

低温等离子体技术作为一种操作简单、反应速度快、能耗低的技术被广泛应用于处理挥发性有机化合物（VOCs）方面。二甲苯废气是典型的VOCs中的一种。从等离子体的概述、低温等离子体去除二甲苯废气的原理及等离子体技术处理二甲苯废气的影响因素等方面综述了低温等离子体处理二甲苯废气的研究进展,并对等离子体协同催化处理二甲苯废气的催化剂种类和二者的协同作用做了综述,最后提出低温等离子体技术可能的发展方向。     

低温等离子体协同催化脱除NO_x技术研究进展

利用低温等离子体协同催化脱除氮氧化物(NOx)是目前比较有吸引力和发展前景的技术。本文介绍了低温等离子体协同催化脱除NOx技术的反应机理及研究现状。分别讨论了等离子体的外加电压、等离子体内部结构、温度、还原剂和氧化剂、气体组分以及系统优化等因素对NOx脱除效率的影响,并对该技术进行了展望。     

低温等离子体协同催化降解VOCs的研究进展

VOCs的治理近年来逐渐受到广泛关注。在各种去除技术中,等离子体因其工艺简单、处理流程短及适用范围广的特点被用于VOCs的去除。近年来兴起的低温等离子体结合催化技术,能进一步提高去除率,降低能耗,减少二次污染,为有效去除VOCs指引了一个新的发展方向。本文综合概述了国内外近几年低温等离子体结合催化技术的作用机理,影响去除率的因素,以及尝试采用该技术去除VOCs有机物的研究进展。     

低温等离子体及协同催化降解VOCs研究进展

综合分析了国内外近年来关于去除VOCs的相关技术研究进展,指出低温等离子体处理VOCs技术是一项新兴技术,有工艺简单、适用范围广等特点,该技术协同催化能有效提高去除率、降低能耗、减少二次污染,为VOCs的去除提供了一个新的技术发展方向。     

低温等离子体及协同催化降解VOCs研究进展

综合分析了国内外近年来关于去除VOCs的相关技术研究进展,指出低温等离子体处理VOCs技术是一项新兴技术,有工艺简单、适用范围广等特点,该技术协同催化能有效提高去除率、降低能耗、减少二次污染,为VOCs的去除提供了一个新的技术发展方向。     

锰基催化剂协同等离子降解VOCs研究进展

等离子催化技术中,Mn基催化剂以其优异的催化降解VOCs和臭氧性能受到国内外研究者的广泛关注。本文从以下方面进行了综述：催化剂在等离子降解中的作用机理,包括改变放电状态、激发新的活性自由基、提供反应位点;常见的单金属及复合金属活性相类型;介绍了浸渍法、水热合成法、溶胶凝胶法和共沉淀法等主要制备方法;催化剂和等离子的协同方式;从统计角度分析文献报道中Mn基催化剂对甲苯的降解效率及抑制臭氧、NO_x的作用;最后对其研究前景进行了展望：Mn基催化剂将依然是该领域的研究热点;通过引入其他金属和非金属、增加活性相分散度、提升载体吸附性能等方法进一步提高催化剂活性和稳定性;利用原位技术探索等离子与活性相的作用机理。     

Removal of VOCs from gas streams via plasma and catalysis

Emission of volatile organic compounds (VOCs) has resulted in various environmental issues. Therefore, development of effective VOC removal technology is essential for reducing the adverse effects associated. This work provides a systematic review on VOC removal from gas stream via catalytic oxidation, plasma degradation, and plasma catalysis. For catalytic oxidation of VOCs, possible reaction mechanisms and how physicochemical properties of catalyst influences catalytic performance are presented and discussed, followed by plasma removal of VOCs, VOC degradation, and byproduct formation mechanisms. Next, interactions between plasma and catalyst are interpreted for comprehensive understanding. Last, perspectives are provided for further development of VOC removal technology.     

非热等离子体烟气脱硫湿式反应的动力学机制

由于非热等离子体烟气脱硫干式反应器中的主要过程是气相与固体表面液膜之间的复相反应, 采用湿式反应器应该更为合理.对流光放电湿式烟气脱硫的动力学机制进行了分析,导出了烟气脱硫率、能量效率和摩尔能耗与放电注入能量密度、传质效率因子和吸收液pH值的关系.发现在放电注入能量一定的条件下,设法提高传质效率因子和适当调节pH值,能量效率可以显著提高,摩尔能耗可以大幅度降低.所得结果与过去已有实验结果吻合,并表明有可能把该反应的能耗降到工业接受的水平.     

低温等离子体-光催化联合技术处理空气污染物的研究进展

低温等离子体-光催化联合技术是近年来兴起的一项新型技术,它有效弥补了低温等离子体和光催化的缺陷,该技术对空气污染物有较好的去除效果。介绍了低温等离子体-光催化联合技术的基本原理和国内外研究进展,并对该技术的应用前景进行了展望。     

低温等离子体协同催化降解甲苯生成副产物臭氧的影响因素

低温等离子体协同催化降解甲苯过程中,在降解污染物的同时活性氧原子聚合生成臭氧。本文研究比较了不同催化剂、放电能量水平、催化段长度和气速条件下的臭氧浓度变化和甲苯降解情况,探究了低温等离子体协同催化降解甲苯过程中臭氧的生成情况。研究表明,将7.5% Mn/堇青石催化剂置于放电区时能有效抑制臭氧生成,促进甲苯降解,提高系统能效,臭氧最高浓度相比无催化剂时降低63.32mg/m³;而0.2%Pd-0.3%Ce/堇青石催化剂对甲苯降解和抑制臭氧的性能较差。随着系统能量水平的提高,甲苯降解率和臭氧生成浓度逐渐升高。臭氧生成浓度与催化段长度呈正相关关系,与气速的关系则相反。在不同的外加电压条件下,臭氧生成浓度呈先上升后下降的趋势,当外加电压为13kV条件时臭氧浓度最高,当电压升高至16kV时臭氧浓度降为零。     

Improved oxidation of air pollutants in a non-thermal plasma

The performance of non-thermal plasma (NTP) for the removal of organic air pollutants (especially in low concentrations) is improved by the introduction of ferroelectric and catalytically active materials into the discharge zone of an NTP reactor. Experiments with model systems (various contaminants and packed-bed materials) have shown that such a modification of a homogeneous gas-phase plasma can overcome the most serious restrictions of the NTP technique at its present state of the art: the incomplete total oxidation (i.e. the low selectivity to CO₂) and the energetic inefficiency.

Placing a ferroelectric packed-bed material in the discharge zone was shown to result in a lowering of the energy input required. The main effects of plasma catalysis enabled by the introduction of a catalytically active material were an enhanced conversion of pollutants and a higher CO₂ selectivity. These improvements are based on the presence of short-lived oxidising species in the inner volume of porous catalysts. Additionally, the formation of a reservoir of adsorbed oxidants in the NTP zone could be shown. The combination of both modifications (ferroelectric packed-bed materials and plasma catalysis) is a promising method to support the NTP-initiated oxidation of air pollutants.     

低温等离子体灭菌及生物医药技术研究进展

低温等离子体的生物学效应包括对微生物的致死作用和对动物细胞的刺激作用,分别造就了一批灭菌技术和临床医药技术。本文介绍了等离子体灭菌技术在医疗器械、水和空气净化、食品和包装材料处理等方面的应用。其中已商业化的医疗器械灭菌器主要分低气压和常压两种,低气压等离子体灭菌器的灭菌体积较大,常压等离子体灭菌器的优点则是结构简单和便于操作。等离子体灭菌技术用于水、空气、食品等领域由于能耗、效率、化学残留等问题尚未商业化。在医药技术方面,近十年来开发的等离子体技术和装备成功运用于龋齿、皮肤、伤口、癌症等的处理,部分已进入临床应用。将来的研究重点在于明确等离子体与细胞之间的相互作用机理,并开发出更高效、实用的用于各相关行业的等离子体技术和装备。     

Recent advances in non-thermal plasma(NTP) catalysis towards C1 chemistry

C1 chemistry mainly involves the catalytic transformation of C1 molecules(i.e., CO, CO_2, CH_4 and CH_3OH), which usually encounters thermodynamic and/or kinetic limitations. To address these limitations, non-thermal plasma(NTP) activated heterogeneous catalysis offers a number of advantages, such as relatively mild reaction conditions and energy efficiency, in comparison to the conventional thermal catalysis. This review presents the state-of-the-art for the application of NTP-catalysis towards C1 chemistry, including the CO_2 hydrogenation,reforming of CH_4 and CH_3OH, and water-gas shift(WGS) reaction. In the hybrid NTP-catalyst system, the plasma-catalyst interactions are multifaceted. Accordingly, this review also includes a brief discussion on the fundamental research into the mechanisms of NTP activated catalytic C1 chemistry, such as the advanced characterisation methods(e.g., in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy, DRIFTS), temperatureprogrammed plasma surface reaction(TPPSR), kinetic studies. Finally, prospects for the future research on the development of tailor-made catalysts for NTP-catalysis systems(which will enable the further understanding of its mechanism) and the translation of the hybrid technique to practical applications of catalytic C1 chemistry are discussed.