低溫等離子體降解VOCs的DBD反應器優(yōu)化探索和產物分析.pdf

1、揮發(fā)性有機化合物（VOCs）對環(huán)境造成的危害是繼氮氧化物、硫化物之后的又一主要污染源。VOCs易揮發(fā)性及有毒性，給人類居住環(huán)境造成不可估量的傷害。近些年來，隨著處理技術的發(fā)展，低溫等離子體作為一種適用于各種VOCs的高效率降解技術，得到廣泛的重視和研究。
　　本文為了探索優(yōu)化低溫離子體降解VOCs技術的方向和途徑，通過同軸圓柱和平板兩種類型放電腔對DBD等離子體降解甲苯進行研究，對比了不同放電結構下的降解效率，定性和定量地分析了中

2、間副產物，并對降解途徑進行了分析。研究結果表明：
　?。?）對比研究了圓柱和平板放電腔在相同能量密度及相同放電體積下，DBD放電裝置對甲苯的降解效果。結果顯示圓柱放電腔具有更好的降解效率、碳平衡和碳選擇性及更好的能量效率。
　　（2）利用GC和GC-MS對兩種結構下的反應產物成份進行測量和分析，發(fā)現了兩種結構下產物出現順序的異同及其與放電功率間的聯系，并結合簡單的靜態(tài)電場計算和甲苯的鍵能結構，得出DBD降解產物與等離子體電子

3、能量相關聯。隨著能量密度的增加兩種放電腔形成的副產物逐漸增多，最終產物類型一致，都是甲酸、乙酸、丙酮、苯、苯甲醛和硝酸甲酯。同時，由于化學鍵能及高能電子的影響，這些產物產生順序為：苯甲醛→苯→甲酸、乙酸和硝酸甲酯→丙酮，由于生產苯甲醛、苯、甲酸、硝酸甲酯和乙酸所需的能量相差不大，實驗測得為同時產生。
　?。?）研究了同軸圓柱放電腔結構尺寸對甲苯降解效率的影響。研究介質厚度和尺寸大小對降解效率的影響，結果顯示在同電壓下，薄的介質有利

4、于甲苯的降解效率，同時中型尺寸的圓柱放電腔具有相對較好的降解效率和能量效率。
　?。?）嘗試利用氧化金屬來提高DBD等離子體降解VOCs效率。選擇ZrO2和MgO涂層添加于內平板放電腔下，研究其對甲苯降解和產物的影響。結果顯示涂層能有效提高甲苯的降解效率和能量效率，ZrO2涂層下最大能量效率提高了79％，MgO涂層的最大能量效率提高了33%。結果還顯示ZrO2涂層在降解效率和能量效率上明顯好于MgO涂層，但O3濃度較高。而MgO涂