多針對板電暈微觀特性及降低其有害副產(chǎn)物.pdf

1、室內(nèi)空氣污染物具有復雜、多樣、長期性和低濃度等特點，等離子體空氣凈化可快速、高效降低室內(nèi)多種污染物。采用的主要等離子體發(fā)生技術為電暈放電，但電暈放電會同時產(chǎn)生少量的有害產(chǎn)物包括O3和NO2，形成二次污染。在實驗室前期研究基礎上，本文系統(tǒng)分析多針對板電暈放電電離區(qū)的微觀特性；利用光學發(fā)射光譜(OES)法，對放電產(chǎn)生OH自由基進行優(yōu)化研究，為后續(xù)以針陣列對板電暈放電為核心技術的空氣凈化單元研制提供設計依據(jù)。然后以降低放電產(chǎn)生的有害產(chǎn)物為研究

2、目標，實驗研究有害副產(chǎn)物NO2與O3產(chǎn)生，并采用MnO2催化劑催化降低NO2及O3。通過封閉空間內(nèi)實驗研究和應用試驗，獲知放電產(chǎn)生NO2與O3相關規(guī)律及其去除規(guī)律，并確定室內(nèi)空氣凈化裝置的設計依據(jù)和運行參數(shù)。
　　 首先，根據(jù)發(fā)射光譜法(OES)對多針對板電暈放電的測量結(jié)果，對相應的實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、擬合和理論分析。得到高壓針電極周圍N2第二正帶躍遷譜峰(ISPB)光強分布的等光強線曲線方程；獲知電離區(qū)ISPB的分布，從而確定電

3、離區(qū)內(nèi)ISPB×S、電子平均速度、電流密度等微觀電參數(shù)的變化關系，系統(tǒng)分析多針對板正、負電暈放電電離區(qū)和遷移區(qū)中微觀物理特性。
　　 然后，以激發(fā)態(tài)OH自由基為研究對象，利用OES技術分別研究正、負電暈放電中，放電功率、電極間距和相對濕度等放電電參數(shù)對產(chǎn)生激發(fā)態(tài)OH自由基的影響。在穩(wěn)定放電條件下，獲知產(chǎn)生激發(fā)態(tài)OH自由基的優(yōu)化運行參數(shù)，確定宏觀參數(shù)與OH自由基之間的相關規(guī)律。
　　 為了使針陣列對板電暈放電適用于室內(nèi)空氣

4、凈化，本論文重點考慮放電產(chǎn)生有害副產(chǎn)物帶來的安全問題。首先研究放電產(chǎn)生NO2的相關規(guī)律，主要包括放電功率、放電極性、電極間距和相對濕度等參數(shù)對NO2產(chǎn)生量的作用，并得到一些參數(shù)設計依據(jù)和定性運行依據(jù)。在此基礎上，采用MnO2作為活性成分、SiO2—活性碳做載體的催化劑對放電產(chǎn)生的NO2進行去除實驗研究。在不同放電功率P、不同相對濕度RH和不同放電極性等放電條件下，研究MnO2催化劑用量與NO2去除效率的關系。獲知采用MnO2催化劑有效降

5、低NO2的方法及其運行規(guī)律。
　　 其次進行針陣列對板電暈放電產(chǎn)生O3及催化降低O3的研究。在不同放電極性下，通過觀測封閉小室內(nèi)電暈放電產(chǎn)生的有害副產(chǎn)物O3濃度變化，總結(jié)出電暈放電產(chǎn)生O3的相關規(guī)律。采用MnO2作為活性成分、SiO2—活性碳做載體的催化劑對放電產(chǎn)生的O3進行去除實驗。在不同放電功率P和不同放電極性等放電條件下，研究MnO2催化劑用量與O3去除效率的關系。獲知MnO2催化劑作用下O3去除的相關規(guī)律。