MgO/NiO/Ni氧化物阴极放电等离子体特性及其降解甲苯的研究
发布时间：2021-02-23 14:05
近年来,随着我国工业化进程的加快,大气中挥发性有机污染物（VOCs）的排放日益增多。其中,工业源VOCs的排放涉及行业众多、排放强度大、污染十分严重。低温等离子体具有在室温条件下实现较高降解效率,对污染物无选择性的优点,被认为是一种具有发展前途的处理VOCs的技术之一,受到研究者广泛关注。围绕大气压放电等离子体处理VOCs的研究,主要是着重于大气压放电等离子体的发生方法,目的是为了产生大量的高能电子和活性物质,提高放电等离子体应用于VOCs的能量利用效率。放电等离子体发生方法很多,主要包括介质阻挡放电、电晕放电等。目前的放电等离子体发生方法,对于同时满足较高的能量效率和经济可行的激励电源条件是比较困难的。依据场致电子发射和正直流电晕放电等离子体基础与应用的研究成果,本文提出了采用氧化物阴极作为放电阴极增强放电等离子体物理与化学活性及脱除VOCs的研究。以甲苯作为目标物进行降解处理,主要围绕氧化物阴极的制备和优化、氧化物阴极放电等离子体特性、甲苯的降解性能和矿化度、放电体系中操作参数的优化和甲苯降解机理等方面开展研究。主要研究内容与相关结果如下:（1）确定了氧化物阴极的材料选择和制备方法...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３介质阻挡放电的几何结构：（ａ）板式结构；（ｂ）筒式结构［６４１??Ｆｉｇ．?１．３?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ?ｏｆ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ－ｂａｒｒｉｅｒ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ：?（ａ）?ｐｌａｎａｒ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；?（ｂ）?ｃｏａｘｉａｌ??
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周围许多流光通道的树冠状外观。根据电场极性和电极配置，直流电晕放电被分为儿种??不同的形式。在正极性尖端－板放电的情况下，可以识别出脉冲电晕、流光电晕＇辉光??电晕和火花等放电形式。在负极性尖端－板放电中，主要显示的是Ｔｒｉｃｈｅｌ脉冲电晕、无??脉冲电晕和火花放电｜６５］。??ＨＶ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??ＨＶ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?？?Ｅ｜ｅｃｔｒｏｄｅ?ＲＲ?丄??Ｉ?ｙ?丨?－?ｎ?ｖ?产丨丁丨—、??隱?一??，■?屬?＾??－Ｊｒ－?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??图１．５电晕放电的儿何结构１６６１??Ｆｉｇ．?１．５?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ?ｏｆ?ｃｏｒｏｎａ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ??自２０世纪８０年代以来，根据供电方式不同，电晕放电分为直流电晕和脉冲电晕两??大类。直流电晕连续直流电晕放电是由直流高压供电。如果提供电压的电路能够支持较??高电流，放电形式将由电晕转化为辉光或火花放电ｌＷ８１。因此，持续的电晕放电电流很??小，其电流密度为１－１００?｜ｊＡ／ｃｍ２。脉冲电晕是通过在电极上施加一个短的（通常是亚微??秒）电压脉冲而产生的。它的实际优点是脉冲持续时间短，不会发生向火花的过渡，因??此可以在电压和电流高于连续电晕的情况下使用｜６９］。但脉冲电晕放电对电源的要求较髙，??高压脉冲需要满足较陡的上升沿和很窄的脉宽条件，因此，脉冲电源的造价较高，稳定??性略差，且存在不易与反应器匹配的问题。??在电晕放电的实验研究中，常见的放电形式有针－板式、线？板式、线－筒式等，如图??１．５所示。Ｋｏｈｎｏ等丨采用直流毛细管放电反应器，考察了气体流量、甲苯初始浓度和??反应器运行条件的影响，并提出了甲苯与活性粒
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯碱行业VOC监测装置的应用及VOC防范措施的思考[J]. 刘堂,刘堂,吉建红,马致昌. 聚氯乙烯. 2019(07)
[2]电子产品加工制造企业挥发性有机物（VOCs）排放特征[J]. 崔如,马永亮. 环境科学. 2013(12)
[3]吸附法净化挥发性有机物的研究进展[J]. 陆豪,吴祖良,高翔. 环境工程. 2013(03)
[4]冷凝和吸附集成技术回收有机废气[J]. 黄维秋,石莉,胡志伦,郑宗能. 化学工程. 2012(06)
[5]影响铜-锰复合氧化物催化燃烧挥发性有机物的因素[J]. 李俊,余倩,李永峰,余林,姚煌,沈丽斯,王运佳. 中国粉体技术. 2012(01)
[6]有机废气治理技术的研究进展[J]. 易灵. 四川环境. 2011(05)
[7]三种VOCs物性对其在活性炭上吸附行为的影响[J]. 李立清,宋剑飞,孙政,姚小龙,刘伟,刘峥. 化工学报. 2011(10)
[8]绝缘子表面电场及电荷的测量[J]. 王新新,刘微粒,王强,朱宏林,邹晓兵. 高电压技术. 2011(03)
[9]膜法回收有机蒸汽进展[J]. 王志伟,耿春香,安慧. 环境科学与管理. 2009(03)
[10]挥发性有机物催化燃烧消除的研究进展[J]. 张广宏,赵福真,季生福,银凤翔,李成岳. 化工进展. 2007(05)
博士论文
[1]沿面—填充床复合放电等离子体及其协同催化降解苯的研究[D]. 姜楠.大连理工大学 2014
[2]大气中挥发性有机化合物与氮氧化物的反应研究[D]. 尚筱洁.兰州大学 2013
[3]锰基催化剂上含氯挥发性有机化合物的催化燃烧[D]. 戴宇.华东理工大学 2012
[4]低温等离子体净化处理挥发性有机气体技术研究[D]. 章旭明.浙江大学 2011
硕士论文
[1]制药行业挥发性有机物（VOCs）污染特性研究[D]. 律国黎.河北科技大学 2013
[2]复合型催化剂催化燃烧丙酮与二甲苯混合VOCs技术[D]. 唐志锟.华南理工大学 2012
[3]典型微环境空气中苯系物的污染特征及来源解析[D]. 李爽.浙江大学 2010
本文编号：3047711
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３介质阻挡放电的几何结构：（ａ）板式结构；（ｂ）筒式结构［６４１??Ｆｉｇ．?１．３?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ?ｏｆ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ－ｂａｒｒｉｅｒ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ：?（ａ）?ｐｌａｎａｒ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；?（ｂ）?ｃｏａｘｉａｌ??
?ＭｇＯ／ＮｉＯ／Ｎｉ氧化物阴极放电等离子体特性及其降解甲苯的研宄???ＨＶ?ｔ?ＨＶＩ?日ｅｃｔｒｃｄｅ?ＨＶ?１?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??Ｐ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?＾?Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?－?－＾Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ??麵〒＾ｘ?Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??（ａ）??Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?＾ＢＳ＼?＾?Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ??丄?Ｌ：，一，一??（ｂ）?￣?￣?￣??图１．３介质阻挡放电的几何结构：（ａ）板式结构；（ｂ）筒式结构［６４１??Ｆｉｇ．?１．３?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ?ｏｆ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ－ｂａｒｒｉｅｒ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ：?（ａ）?ｐｌａｎａｒ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；?（ｂ）?ｃｏａｘｉａｌ??ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ??＂Ｅｉｅｃ，ｒ〇ｄｅ?＾?ｐａｃｋｉｎｓ??＾?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??图１．４填充床放电的几何结构：（ａ）板式结构；（ｂ）筒式结构［６４］??Ｆｉｇ．?１．４?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ?ｏｆ?ｐａｃｋｅｄ－ｂｅｄ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ：?（ａ）?ｐｌａｎａｒ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；?（ｂ）?ｃｏａｘｉａｌ??ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ??１．３．２电晕放电等离子体??电晕放电是指气体介质在不均匀电场中的局部自持放电，是最常见的一种气体放电??形式。电晕放电一般发生在曲率半径很小的尖端电极附近，并且在电极周围可以看到放??电光亮，并伴有Ｂ丝Ｈ丝声。这是由于尖端电极局部电场强度超过气体的电离场强，致使气??－１２－??
周围许多流光通道的树冠状外观。根据电场极性和电极配置，直流电晕放电被分为儿种??不同的形式。在正极性尖端－板放电的情况下，可以识别出脉冲电晕、流光电晕＇辉光??电晕和火花等放电形式。在负极性尖端－板放电中，主要显示的是Ｔｒｉｃｈｅｌ脉冲电晕、无??脉冲电晕和火花放电｜６５］。??ＨＶ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??ＨＶ?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?？?Ｅ｜ｅｃｔｒｏｄｅ?ＲＲ?丄??Ｉ?ｙ?丨?－?ｎ?ｖ?产丨丁丨—、??隱?一??，■?屬?＾??－Ｊｒ－?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??图１．５电晕放电的儿何结构１６６１??Ｆｉｇ．?１．５?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ?ｏｆ?ｃｏｒｏｎａ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ??自２０世纪８０年代以来，根据供电方式不同，电晕放电分为直流电晕和脉冲电晕两??大类。直流电晕连续直流电晕放电是由直流高压供电。如果提供电压的电路能够支持较??高电流，放电形式将由电晕转化为辉光或火花放电ｌＷ８１。因此，持续的电晕放电电流很??小，其电流密度为１－１００?｜ｊＡ／ｃｍ２。脉冲电晕是通过在电极上施加一个短的（通常是亚微??秒）电压脉冲而产生的。它的实际优点是脉冲持续时间短，不会发生向火花的过渡，因??此可以在电压和电流高于连续电晕的情况下使用｜６９］。但脉冲电晕放电对电源的要求较髙，??高压脉冲需要满足较陡的上升沿和很窄的脉宽条件，因此，脉冲电源的造价较高，稳定??性略差，且存在不易与反应器匹配的问题。??在电晕放电的实验研究中，常见的放电形式有针－板式、线？板式、线－筒式等，如图??１．５所示。Ｋｏｈｎｏ等丨采用直流毛细管放电反应器，考察了气体流量、甲苯初始浓度和??反应器运行条件的影响，并提出了甲苯与活性粒
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯碱行业VOC监测装置的应用及VOC防范措施的思考[J]. 刘堂,刘堂,吉建红,马致昌. 聚氯乙烯. 2019(07)
[2]电子产品加工制造企业挥发性有机物（VOCs）排放特征[J]. 崔如,马永亮. 环境科学. 2013(12)
[3]吸附法净化挥发性有机物的研究进展[J]. 陆豪,吴祖良,高翔. 环境工程. 2013(03)
[4]冷凝和吸附集成技术回收有机废气[J]. 黄维秋,石莉,胡志伦,郑宗能. 化学工程. 2012(06)
[5]影响铜-锰复合氧化物催化燃烧挥发性有机物的因素[J]. 李俊,余倩,李永峰,余林,姚煌,沈丽斯,王运佳. 中国粉体技术. 2012(01)
[6]有机废气治理技术的研究进展[J]. 易灵. 四川环境. 2011(05)
[7]三种VOCs物性对其在活性炭上吸附行为的影响[J]. 李立清,宋剑飞,孙政,姚小龙,刘伟,刘峥. 化工学报. 2011(10)
[8]绝缘子表面电场及电荷的测量[J]. 王新新,刘微粒,王强,朱宏林,邹晓兵. 高电压技术. 2011(03)
[9]膜法回收有机蒸汽进展[J]. 王志伟,耿春香,安慧. 环境科学与管理. 2009(03)
[10]挥发性有机物催化燃烧消除的研究进展[J]. 张广宏,赵福真,季生福,银凤翔,李成岳. 化工进展. 2007(05)
博士论文
[1]沿面—填充床复合放电等离子体及其协同催化降解苯的研究[D]. 姜楠.大连理工大学 2014
[2]大气中挥发性有机化合物与氮氧化物的反应研究[D]. 尚筱洁.兰州大学 2013
[3]锰基催化剂上含氯挥发性有机化合物的催化燃烧[D]. 戴宇.华东理工大学 2012
[4]低温等离子体净化处理挥发性有机气体技术研究[D]. 章旭明.浙江大学 2011
硕士论文
[1]制药行业挥发性有机物（VOCs）污染特性研究[D]. 律国黎.河北科技大学 2013
[2]复合型催化剂催化燃烧丙酮与二甲苯混合VOCs技术[D]. 唐志锟.华南理工大学 2012
[3]典型微环境空气中苯系物的污染特征及来源解析[D]. 李爽.浙江大学 2010
本文编号：3047711
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