低温等离子体技术及其环境工程应用

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主要介绍了低温等离子体技术及其在环境工程中的应用

第30卷第6期2009年12月宁夏师范学院学报(自然科学)

JournalofNingxiaTeachersUniversity(NaturalScience)Vol.30No.6Dec.2009

低温等离子体技术及其环境工程应用

陈伯俊,周思华

(周口师范学院物理与电子工程系,河南,周口　466001)

　　摘　要:介绍了低温等离子体的产生方法,离子体发展的方向.

关键词:低温等离子体;环境工程;应用

中图分类号:TM8　　　　　:A:1674-1331(2009)06-0039-03收稿日期:2009-11-02

基金项目:(zknuqn200620).

:),男,,讲师,研究方向:低温等离子体的应用.

1　前言

等离子体是和固态、液态、气态处于同一层次的物质第四态.低温等离子体富含电子、离子、自由基和激发态分子,电子与离子有很高的反应活性,可以使通常条件下难以进行或速度很难的化学反应变得十分迅速.

　　近年来,由于工业的迅速发展而造成的严重的环境污染已成为影响人类生存与发展的全球性问题,研究减少污染物的排放或者是采用新方法使其转化为无害物,已成为环境保护工作者的迫切任务.低温等离子体污染物控制技术作为一种新兴的污染物处理技术,具有流程短、效率低、能耗低、使用范围广等特点,因此用其作为各类环境污染物的处理已成为当前国内外的热门研究之一.目前,低温等离子体技术在废气处理、汽车尾气处理、废水处理、臭氧的合成等环境工程方面已获得日益广泛应用.

2.1　辉光放电

2　低温等离子体发生技术

一般来说产生低温等离子体的方法有辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电和滑动电弧放电等五种.产生等离子体工作条件不一样,其应用的范围各有不同.

辉光放电属于低气压放电(lowpressuredis2

charge),工作压力一般都低于10mbar,其构造是在封闭的容器內放置两个平行的电极板,利用电子对中性原子和分子的激发,当粒子由激发态(excitedstate)向基态(groundstate)转化时会以光的形式释放出能量.由于辉光放电受低气压的限制,工业应用难于连续化生产且应用成本高昂,因而无法广泛地在工业中应用.2.2　电晕放电

电晕放电常采用非对称电极(如针-板电极、针-针电极等),在电极曲率半径小的地方电场强度特别高,容易形成电子发射和气体电离,可以形成电晕.电晕放电电场的分布极不均匀,电晕点周围的电场强度非常高,而电晕点周围至另一电极较大的空间内电场强度却下降得非常快.致使整个放电空间的电离度很低,电子能量及电子密度很小,只能在对电子能量要求小,电子密度要求低的方面应用.2.3　介质阻挡放电在两个放电电极之间充满某种工作气体,并将其中一个或两个电极用绝缘介质覆盖,也可以将介质直接悬挂在放电空间或采用颗粒状的介质

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