外加气体对等离子体降解水相中有机污染物的影响研究

研究了等离子体在内电极通氧气、氮气、空气和氦气条件下降解甲基紫的机理。研究表明,在该等离子体发生器结构下,等离子体能降解甲基紫,且在不同气体气氛下的降解产物不同,在氧气氛围下为含—CO和—OH物质及直链烯烃,而氮气氛围下是含—N、—NH和—OH的芳香类物质及小分子烃类物质。研究同时表明,等离子体降解水相中有机物时应在氧气介质中进行,如用空气则有可能会造成水体中NO-3过高。     

低温等离子体介质阻挡降解CS2

采用线圈式低温等离子体介质阻挡反应器降解CS_2,通过控制CS_2浓度、流量及放电电压等影响因素,探讨CS_2在氮气和模拟空气背景下的降解率。结果表明:模拟空气和氮气背景下,CS_2质量浓度为600mg/m~3,流量为0.30m~3/h,电压为5 000V时,CS_2的降解率分别为90.3%、68.9%。模拟空气背景下尾气成分主要包括SO_2、COS、CO_2、CO。参数控制在适当范围内,可以提高CS_2的降解率。     

高压电弧放电处理偶氮染料废水

用高压电弧放电产生的低温等离子体对含偶氮染料的废水进行了处理,以甲基橙为例研究了电压幅值、处理时间、溶液初始浓度、溶液初始pH值、投加Fe^2＋和Fe^3＋对染料脱色的影响。实验结果表明,甲基橙浓度为50mg／L时其降解率随时间和电压幅值的增加而增加。溶液初始浓度对染料去除效果影响较为明显,同等条件下初始浓度越低降解率越高。酸性条件下有利于低温等离子体处理甲基橙。Fe^2＋和Fe^3＋对低温等离子体降解甲基橙有一定的催化作用。电压8kV处理3min,Fe^2＋为20mg／L时去除率由89．64％增至99．72％。Fe2（SO4）,的最佳投加量为5mg／L（以Fe^3＋计）,而FeCl,的最佳投加量为80mg／L（以Fe^3＋计）。     

微波诱导鳞片石墨-H2O2催化氧化处理甲基紫废水

研究微波诱导鳞片石墨-H2O2催化氧化处理甲基紫废水工艺,探讨各种因素的协同作用及对废水脱色效果的影响,并采用SEM、EDX、XRD和FTIR对新鲜及使用6次后的鳞片石墨进行表征。结果表明,微波诱导鳞片石墨-H2O2能高效快速降解废水中的甲基紫;在50mL初始pH为3,质量浓度为10mg／L的甲基紫废水中,H2O2用量1mL／L,鳞片石墨3g／L,微波输出功率259W,微波辐射时间9min的最佳处理工艺条件下,甲基紫脱色率达到了98．80％;微波、鳞片石墨、H2O2体系对甲基紫废水降解效果明显,产生协同效应。紫外-可见光谱分析表明,废水中甲基紫结构被破坏,但仍含有少量苯环等小分子。动力学研究表明,脱色反应符合一级反应动力学规律,反应速率常数^为0．42613min^-1,反应半衰期t。为1．626min。     

气相中嗅味物质—壬醛的真空紫外光降解研究

在建立热脱附-气相色谱法分析气相中低浓度壬醛的基础上,研究了不同条件下真空紫外光对气相中低浓度壬醛的光化学降解。结果表明,壬醛的真空紫外光降解率基本不受初始浓度的影响,在所研究的浓度范围(0.13～1.74mg/m3)内符合一级动力学,其表观反应速率常数为2.3 min-1。相对湿度一开始增加时均使得不同浓度的壬醛的去除率降低,但低浓度壬醛的降解随后几乎不再受相对湿度变化的影响,而较高浓度壬醛的去除率则先随相对湿度增加而下降,随后则又上升。壬醛能在极干燥的氮气气氛中被真空紫外光降解,同时它在氮气气氛中的降解率随相对湿度的增加而增加,壬醛在极干燥的氮气、空气和氧气气氛中的降解率依次上升,说明真空紫外光直接光解、光解产生的羟基自由基、光解产生的氧原子或臭氧均能导致壬醛的有效降解,且这3种机制相互影响。     

煅烧氛围对N-TiO2可见光催化性能的影响

以钛酸丁酯为钛源,以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2中间体,分别在空气和氮气氛围下煅烧制得N-TiO_2光催化剂,采用XRD、TEM、BET、UV-vis DRS、FT-IR、EDS和XPS等手段进行表征,以甲基橙溶液为目标污染物考察了其可见光催化性能。结果表明:N-TiO_2(N2)较N-TiO_2(空气)具有晶粒尺寸小、可见光响应性强和有效掺氮量高等优势;可见光持续光照240 min时,N-TiO_2(N2)对甲基橙溶液的光降解率达86.2%,较N-TiO_2(空气)提高近20%;N-TiO_2对MO的可见光降解反应符合假一级动力学方程,且N-TiO_2(N2)的表观速率常数是N-TiO_2(空气)的近5倍。N-TiO_2制备过程中采用N_2氛围下煅烧处理较空气氛围更有利于N元素的有效掺入,相应地,可见光催化活性更高。     

等离子体与光催化复合技术净化污水处理泵站臭气

用一种等离子体-光催化复合技术净化污水处理泵站臭气，研究表明该复合技术具有较显著的协同促进效应，通过改变等离子体发生单元与光催化单元的距离以及在两者之间放置去静电网，可消除等离子体单元产生的负电荷对光催化单元的不利影响，进一步提高其复合效应。同时还对这一复合技术产生协同效应的机理进行了分析，并在污水处理泵站实地考查了这种复合技术对臭气的净化效果。该技术对臭气中NH3的降解率可达46．1％，对H2S的降解率可达67．3％。     

报废风机叶片热处理特性及动力学分析

为研究退役风机叶片热处理特性,开展风机叶片的玻璃纤维/环氧树脂风机叶片材料4个不同升温速率(5、10、20、40℃·min^-1)及2种载气氛围(氮气、空气)的热重实验,结合动力学方法对各个反应过程进行研究。热重分析表明玻璃纤维/环氧树脂风机叶片在氮气氛围下存在2个失重阶段,500℃以后质量基本稳定;在空气氛围下存在3个失重阶段,600℃以后质量基本稳定,说明氧气的参与影响了玻璃纤维/环氧树脂的热分解特性。对比不同升温速率下的TG/DTG曲线,随升温速率的提高,TG曲线逐渐向高温方向移动,DTG曲线最大失重率逐渐降低,整个反应过程的质量损失也发生小幅下降。使用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)方法研究其动力学过程,结果表明在热解和氧化反应条件下用2种动力学模型求解的活化能取值范围分别为135.14～207.24、137.64～207.58 kJ·mol^-1和117.95～172.19、119.31～173.22 kJ·mol^-1,平均值分别为179.30、...     

高压脉冲放电等离子体对水中土霉素的降解

采用针-板式高压脉冲放电等离子体降解水中土霉素,考察了放电输出功率、空气流量、电极间距、溶液初始浓度、初始pH、初始电导率和添加Fe2+的量对土霉素去除率的影响。实验结果表明,高压脉冲放电等离子体对水中土霉素有较好的去除效率,在初始浓度200 mg/L,放电功率64 W,电极间距8 mm,空气流速0.05 m3/h,初始pH为2.6,初始电导率1.083 mS/cm条件下,反应12 min后,土霉素的去除率可达97%。向溶液中添加Fe2+,可提高土霉素的去除率。TOC随着反应时间的延长逐渐减小,反应12 min时,TOC去除率可达57%,说明大分子物质被降解为小分子物质,部分被完全矿化为CO2和H2O。     

介质阻挡放电-催化降解空气中甲苯的研究

着重考察了催化剂分解O3对介质阻挡放电-催化降解甲苯效果的影响,对比不同催化剂在3种催化剂结合方式下对O3分解能力及甲苯降解效果.同时研究了影响O3,产生及分解的条件--放电电压、水汽和氧含量对甲苯降解的影响.结果表明,催化剂的O3分解能力越强,对甲苯的降解效果越好,O3的催化分解在甲苯降解过程中起重要作用.当放电电压为10 kv时,在余辉区和等离子体区加入催化剂,甲苯的去除率分别由无催化剂时候的33.8%提高到55.6%～66.2%和65.2%～74.2%.气流中的水汽对O3的产生和分解都产生不利影响,可降低甲苯的去除率.氧气含量高时,一方面增加O3的产生,另一方面降低催化剂对O3的分解,在O3含量为5%时,甲苯去除效果较佳.     

低温等离子体联合技术降解甲苯气体的研究

以自制的纳米钛酸钡基介电材料为催化剂,以电工陶瓷拉西环为载体,利用介质阻挡放电产生的低温等离子体对常压下流动态含甲苯的空气进行处理,研究了电场强度、空塔气速、甲苯初始浓度及不同填料情况下甲苯的降解及臭氧产生情况,初步探讨了等离子体联合技术降解甲苯的机制,并进行了产物分析.实验结果表明,甲苯降解率随电场强度的提高而上升,随空塔气速和甲苯初始浓度的增加而降低;随反应器内填料变化,甲苯降解率表现为催化剂填料》普通填料》无填料,其降解率最高可达95%.当电场强度》13.0 kV/cm时,臭氧浓度因受到过量的高能电子攻击而发生分解,表现为臭氧浓度随电场强度的继续增加而降低,故最佳电场强度为13.0 kV/cm.当9.0 kV/cm＜电场强度＜13.0 kV/cm,臭氧产量表现为催化剂填料＞普通填料＞无填料,纳米钛酸钡基介电材料大大增强了臭氧的产量.     

催化剂对低温等离子体降解吸附态甲苯的影响

采用线管式介质阻挡反应器对低温等离子体循环降解甲苯进行研究,考察了吸附存储量、循环背景气体及不同催化剂成分对吸附态甲苯降解效果及副产物的影响,并进行了催化剂XRD分析及降解产物FT-IR分析。结果表明,氧气为循环背景气体时甲苯降解效果比空气时好。FT-IR分析显示催化剂的加入可使甲苯充分降解,显著提高COx产率、CO2选择性,减少副产物O3、N2O排放量。相同条件下,单组分催化剂对应COx产率依次为:CeMnAgCo,CO2选择性依次为:AgMnCoCe。双组分催化剂Mn/Ag、Ce/Ag可同时保持较高的COx产率和CO2选择性,氧气背景时COx产率分别达到80%、82%,CO2选择性均达到99.7%以上。空气背景时,Co对N2O的抑制效果最好,3组分催化剂Mn/Ag/Co、Ce/Ag/Co在保持较高的COx产率和CO2选择性同时可有效抑制N2O。     

低温等离子体处理废液技术研究概述

低温等离子体技术包括热等离子体技术和冷等离子体技术。该技术处理废液具有范围广、快速、高效、无二次污染等优点,尤其对难降解有毒废液的处理,其先进性和优越性更为突出,被认为是21世纪环境污染物处理领域中最有发展前途的新技术之一。综述了低温等离子体处理废液技术的研究和进展,重点分析了冷等离子体技术处理难降解有机废液的作用机理,探讨了其现存的主要问题,并指出了今后需要研究的方向。     

吸附增效低温等离子体法去除甲苯废气的研究

采用150Hz中频高压交流电源作为低温等离子体发生源,选用典型的微孔γ-Al2O3球形颗粒吸附剂(以下简称γ-Al2O3)作为等离子体反应器填充材料,协同低温等离子体法催化降解甲苯废气。考察了在不同条件下,γ-Al2O3的甲苯吸脱附效果和吸附增效低温等离子体法的甲苯去除效果。结果表明,甲苯降解反应主要发生在γ-Al2O3的表面,甲苯的去除率在一定的浓度范围内与γ-Al2O3表面吸附的甲苯量成正比关系;填充γ-Al2O3有利于提高甲苯去除率及等离子体反应器能量利用率;γ-Al2O3对臭氧的降解表现出一定的促进作用。     

催化臭氧氧化染料溶液的研究

采用催化臭氧化技术降解染料废水,以甲基紫溶液为目标污染物,研究了过渡型金属离子的类型,Fe2+的浓度,溶液初始pH值,染料浓度和正丁醇等因素对其降解率的影响。实验结果表明:臭氧氧化甲基紫溶液的过程中,加入一定浓度的过渡型金属离子对甲基紫的去除具有促进作用;当臭氧浓度为16 mg/L,一定浓度范围内,Fe2+催化臭氧化的效果随着浓度的增加而增加,但Fe2+浓度为13 mg/L时,甲基紫的降解率下降;在酸性范围时,pH值增大其降解率会减小;染料浓度增加,甲基紫的降解率减小,但是其绝对降解值会增加;正丁醇的加入抑制氧化反应的进行,甲基紫的降解率下降,说明催化臭氧化过程中有羟基自由基产生。染料降解过程符合一级反应动力学规律。     

纳米氧化锌协同介质阻挡放电等离子体降解双酚A

建立了介质阻挡放电等离子体(DBDP)和纳米氧化锌(ZnO)相协同的难降解有机物降解体系,以双酚A(bisphenol A,BPA)作为目标污染物,考察了协同体系中ZnO的不同添加浓度、不同载气种类、溶液不同初始pH对BPA降解效率及能量利用效率的影响,同时考察了在相同操作参数条件下,不同自由基捕获剂对BPA降解效果的...     

微波诱导鳞片石墨-H2O2催化氧化处理甲基紫废水

研究微波诱导鳞片石墨-H₂O ₂催化氧化处理甲基紫废水工艺,探讨各种因素的协同作用及对废水脱色效果的影响,并采用SEM、EDX、XRD和FTIR对新鲜及使用6次后的鳞片石墨进行表征。结果表明,微波诱导鳞片石墨-H₂O₂能高效快速降解废水中的甲基紫;在50 mL初始pH为3,质量浓度为10 mg/L的甲基紫废水中, H₂O₂用量1 mL/L,鳞片石墨 3 g/L,微波输出功率259 W,微波辐射时间9 min的最佳处理工艺条件下,甲基紫脱色率达到了98.80%;微波、鳞片石墨、H₂O₂体系对甲基紫废水降解效果明显,产生协同效应。紫外-可见光谱分析表明,废水中甲基紫结构被破坏,但仍含有少量苯环等小分子。动力学研究表明,脱色反应符合一级反应动力学规律,反应速率常数k为0.42613 min^-1,反应半衰期t_1/2为1.626 min。     

介质特性对DBD降解苯的影响

为了提高介质阻挡放电（dielectric barrier discharge，DBD）等离子体的处理效率，研究了内外介质组成分别为：（1）石英＋石英；（2）陶瓷＋石英；（3）陶瓷＋陶瓷这3种情况下苯的降解情况。试验结果表明，在处理低浓度含苯废气时，陶瓷＋陶瓷效果最好；陶瓷（内管）＋石英（外管）在处理高浓度含苯废气时显示出优势。通过对气相产物和固相结焦产物的分析验证了DBD能有效降解苯，降解产物不会带来新的污染。进一步分析了实验条件和介质材料的变化对DBD降解苯的影响机理。     

等离子体技术应用于气相污染物治理综述

近年来利用等离子体技术对气态污染物的氧化分解研究受到了广泛的关注.介绍了等离子体概念、分类及产生方法,简述了非平衡等离子体技术对气体污染物的降解原理,较全面地介绍了等离子体技术在脱硫、脱硝以及降解挥发性有机物(VOCs)等方面的研究.最后指出了今后等离子体处理废气的应用研究方向.     

辉光放电电解等离子体降解水中阳离子红XL-GRL

针对染料废水色度高、难生物降解等问题,提出了用辉光放电电解等离子体(GDEP)技术降解染料废水阳离子红XL-GRL的方法。研究了放电电压、溶液浓度对脱色率的影响;测定了GDEP产生的活性物质以及降解过程中溶液的电导率、pH和TOC去除率的变化;分析了降解中间产物成分。结果表明,在600 V电压下,GDEP产生了HO?、H?、O?等高活性物质,他们可使染料分子在130 min内的脱色率达到93.32%,在120 min内TOC去除率达到了65.80%。降解过程中产生了大量带电离子及酸性中间产物。推测可能的降解机理是,阳离子红XL-GRL分子在HO·作用下双键断裂,生成酚类等产物,接着继续降解为中间产物醌,并进一步氧化为小分子有机酸,最终矿化为CO_2、H_2O和简单的无机离子。GDEP在有机染料废水处理方面具有一定的应用前景。