Decomposition of gaseous CF2CIBr by cold plasma method

The paper presented the results regarding the decomposition of gaseous CF₂ClBr by cold plasma method.After two minutes discharge,the maximum decomposition rate of 2660 Pa CF₂ClBr pure and 2660 Pa CF₂ClBr plus 7980 Pa O₂ reached 60% and 80%,respectively.The paper also studied the cold plasma gas phase chemistry reaction mechanism of CF₂ClBr at low pressure,and the pressure effects of CF₂ClBr and added gas(He,N₂,O₂ and dry air)on the CF₂ClBr decomposition respectively by cold plasma method.These studies will be helpful to application of cold plasma method in the treatment of hazardous gaseous wastes.     

放电条件下SF5CF3的分解反应

SF₅CF₃是近年被发现的具有强红外辐射强迫、长寿命的新温室气体.本文利用火花放电技术模拟研究了放电条件下SF₅CF₃的去除机理.结果表明,SF₅CF₃在放电过程中将被分解并生成多种含硫、氟、氧和碳的化合物.H₂O的存在能够降低SF₅CF₃的分解速率,但降低的量与H₂O的分压无关. 在有H₂O存在的条件下,当体系总压约为31kPa时,闪电过程中SF₅CF₃的分解速率常数分别为0.011s^-.同时,SF₅CF₃的分解率随着体系的总压上升而呈指数下降.基于实验结果,对SF₅CF₃在放电过程中的反应途径作了探讨,并估算实际大气中放电的一种形式--闪电所引起的SF₅CF₃的分解量为53.6 kg·a^-.     

氧化剂增强TiO2纤维光催化降解DMF研究

研究TiO₂纤维光催化降解DMF水溶液的结果表明:氧化剂增强了TiO₂纤维对DMF的降解能力,在其它反应条件相同情况下,O₃/TiO₂(F)对DMF降解率是air/TiO₂(F)和H₂O₂/TiO₂(F)的1.5倍左右,且降解速率提高2倍左右,COD分析表明DMF几乎完全矿化.同时实验过程中确定了DMF光催化降解中间产物仲胺的存在.以二甲胺为仲胺代表物进行光催化降解研究表明,中间产物仲胺的迅速降解是O₃增强TiO₂纤维降解效应的主要因素.     

非自由基活化过一硫酸盐氧化降解喹啉的反应机制及毒性评价

采用非自由基活化的过一硫酸盐（PMS）氧化降解水中的喹啉,考察了PMS浓度、初始pH、反应温度及水中共存物质对喹啉降解效率的影响.结果表明,非自由基活化PMS体系可以有效降解喹啉,喹啉的降解过程符合伪一级反应动力学.初始喹啉浓度为10.0 mg·L^-1、PMS浓度为4.0 mmol·L^-1、pH 为7.0、温度为25 ℃的条件下,反应150 min喹啉降解率达到95.8%. HCO₃^-、NO₃^-、SO₄^2-和腐殖酸对喹啉的降解没有影响, 高浓度Cl^-可促进喹啉的降解.淬灭实验证实,反应体系中没有SO₄^-·和·OH的生成,而存在单线态氧（¹O₂）,PMS的直接氧化是喹啉降解的主导作用机制.通过GC-MS检测了喹啉降解的中间产物,并推测了喹啉降解的可能路径.毒性实验表明,反应体系降解喹啉过程中产生了毒性更强的中间产物,而在最佳反应条件下体系可以有效脱毒.     

溴代甲烷在SO42-/TiO2上的光催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了SO₄^2-/TiO₂催化剂,运用XRD、BET比表面测定,FTIR等技术对催化剂进行了表征,并在微型常压连续反应装置上进行CH₃Br光催化反应性能考察.结果表明,SO₄^2-引入TiO₂体系使得催化剂的结构和光催化性能得到显著改善.SO₄^2-负载量为9%,烧结温度为450℃时,SO₄^2-/TiO₂催化剂的光催化活性最高;SO₄^2-/TiO₂催化剂对反应物料中的水汽有很好的耐受性;当反应温度低于85℃时,提高反应温度,有利于改善对CH₃Br的光催化反应活性,表观活化能约为19.6kJ·mol^-1,反应温度在85℃～105℃区间时,CH3Br的光催化降解表观活化能为0.     

等离子体催化降解甲苯途径的原位红外研究

考察了在常温常压条件下,等离子体分别协同SiO₂、Al₂O₃、NiO/Al₂O₃降解甲苯的性能,并从材料的介电常数、对甲苯的吸附性及臭氧分解能力等角度分析了不同活性表现的原因,同时,采用原位红外技术研究了甲苯降解过程中催化剂表面吸附物种的变化.结果表明,当甲苯浓度为100 ppm,气体流量为100 mL·min^-1时,一定范围内,甲苯降解率随着能量密度、介电常数、吸附性及臭氧分解能力的提高而提高.甲苯在催化剂表面的吸附对其降解途径有十分重要的影响:在放电区域中加入SiO₂,甲苯仍然在气相中完成降解;而存在Al₂O₃ 及NiO/Al₂O₃时,甲苯氧化成苯甲酸的过程主要发生在催化剂表面,是甲苯催化降解的关键步骤,苯甲酸在活性位点的积累将降低催化剂的反应活性.     

Decomposition of CF3CI by corona discharge

In this paper pulsed corona discharge is shown to be effective for the decomposition of CF₃Cl(Freon-13).The pressure of CF₃Cl was 2.67×10³Pa,after discharged for 2 min,39.5% of CF₃Cl was decomposed.The products were mainly CF₄,Cl₂ and CF₂Cl₂.The yield increased by adding O₂ or air.Under the same conditions,more than 94% decomposition yield was obtained if 5.32×10³Pa O₂ or air was added.The composition of products became CF₂O,Cl₂ and CF₄.While the partial pressure of O₂ or air reached 1 arm,the decomposition yield decreased to 54.5% and 48. 5% respectively.     

常压和真空下CS2的光氧化反应

利用原位FTIR、XPS 和GC-MS等技术手段,研究了常温紫外光辐照下常压及真空状态中,CS₂的光氧化反应.结果表明,常压及真空状态下CS₂光氧化反应的产物均为COS、SO₂、CO 和 CO₂,反应均遵循表观一级反应动力学规律,但中间产物COS的浓度变化有较大的差异.常压下COS浓度先迅速增大,然后减少; 真空条件下COS浓度增加到常压下COS浓度的 1/10后基本持平,然后逐渐减小,整个变化趋势缓慢; 2种条件下CS₂的半衰期分别为31.6 s和39.8 s, 中间产物COS降解 98% 所需时间分别为 55 min和22 min.在相同的光照条件下,O₂浓度的增加有助于CS₂光氧化反应的进行.以CS₂光氧化中间产物COS为初始物的光氧化反应主要产物为CO₂和SO₂,后者可以进一步被氧化为SO2-4.适量增加O₂的浓度可以促进COS光氧化反应的进行,但O₂的浓度增加至一定程度后反应速率基本保持恒定.以上结论对揭示CS₂和COS的源和汇以及全球S物质循环具有重要价值.     

非热等离子体结合CuO催化剂或Ca(OH)2吸收剂去除氮氧化物

采用非热等离子体结合催化或现场化学吸收的2种方法来去除气流中的NO_x.结果表明,非热等离子体结合催化,反应器内的CuO催化剂能有效地促进NO的还原反应;相对于催化还原NO而言,脉冲电晕作用下能有效地降低NO催化还原的反应温度.当催化剂为CuO,脉冲电压为18kV,反应温度为200℃,还原剂为1%CO及NO进口浓度为719 mg/m³条件下,NO的去除率达到了100%.非热等离子体结合现场化学吸收方法,是一种在常温下从气流中净化氮氧化物的有效方法,NO的去除率远远高于反应器内没有吸收剂的情况.可以认为反应器内的Ca(OH)₂吸收剂通过与NO的氧化产物NO₂或NO₃的吸收反应促进了NO的去除.当反应器内有Ca(OH)₂吸收剂存在时,在脉冲电压为18kV,O₂浓度为2%及NO进口浓度为1 050 mg/m³条件下,NO的去除率达到了100%.     

无水条件下气相三氯乙烯的光催化降解研究

以二氧化钛为光催化剂,主波长254nm紫外线杀菌灯为光源,研究了气相三氯乙烯（TCE）在无水条件下的光催化降解反应。结果发现,TCE的光催化降解产物为HCl、CO₂及Cl₂,并得出TCE在无水条件下光催化反应的计量式为C₂HCl₃+2O2hv/TiO2→HCl＋2CO₂＋Cl₂,该计量式与有水条件下光催化反应降解TCE的计量式不同。结果还发现,TCE初始反应速率与光强的0.16次方呈正比,光催化降解速率方程符合Langmuir－Hinshelwood公式_〔1〕。     

外加气体对等离子体降解CF2ClBr的影响

用等离子体处理难降解大气污染是近国内外产活跃的领域,选用化学方法难解的ＣＦ２ＣｌＢｒ为对象,研究了Ｈｅ,Ｎ２,Ｏ２及空气对等离子体降解ＣＦ２ＣｌＢｒ的影响,实现了ＣＦ２ＣｌＢｒ的常压降解,外加气体为Ｈｅ,Ｎ２时ＣＦ２ＣｌＢｒ的降解情况与纯ＣＦ２ＣｌＢｒ的降解基本相同,外加气体为Ｏ２,空气时的主要降解产物为ＣＦ２Ｏ,Ｂｒ２,Ｃｌ２,外加气体对降糖的影响大小Ｈｅ〈Ｎ２〈Ｏ２空气。     

CF2ClBr的火花等离子体降解

对用等离子体降解ＣＦ２ＣｌＢｒ进行了初步研究,产物主要用气相色谱分析。在ＣＦ２ＣｌＢｒ的强为２．６７×１０＾３Ｐａ时获得了９０％左右的解离率,主要降解产为ＣＦ３Ｃｌ,Ｂｒ２,ＣＦ４,ＣＦ２Ｃｌ２。另外,从热力学上对产物进行了解释,得出了产总是朝使体系更稳定的方向生成的结论。     

Decomposition of trifluoromethane in a dielectric barrier discharge non-thermal plasma reactor

The decomposition of trifluoromethane (CHF₃) was carried out using non-thermal plasma generated in a dielectric barrier discharge (DBD) reactor. The effects of reactor temperature, electric power, initial concentration and oxygen content were examined. The DBD reactor was able to completely destroy CHF₃ with alumina beads as a packing material. The decomposition efficiency increased with increasing electric power and reactor temperature. The destruction of CHF₃ gradually increased with the addition of O₂ up to 2%, but further increase in the oxygen content led to a decrease in the decomposition efficiency. The degradation pathways were explained with the identified by-products. The main by-products from CHF₃ were found to be COF₂, CF₄, CO₂ and CO although the COF₂ and CF₄ disappeared when the plasma were combined with alumina catalyst.     

O(1D)与CF3Cl的反应研究

研究ＣＦ₃Ｃｌ－Ｏ₃体系在２５３．７ｎｍ 紫外光照射下所引发的Ｏ（¹Ｄ）与ＣＦ₃Ｃｌ的反应．Ｏ（¹Ｄ）与ＣＦ₃Ｃｌ的反应最终产物为ＣＦ₂Ｏ、Ｆ₂、Ｃｌ₂,并讨论了Ｏ（¹Ｄ）与ＣＦ₃Ｃｌ的反应机理．研究表明,在本实验条件的２５３．７ｎｍ 紫外光作用下,ＣＦ₃Ｃｌ自身不发生解离,同时Ｏ（³Ｐ）不与ＣＦ₃Ｃｌ发生反应．此外外加气体（氮气、氧气）对Ｏ（¹Ｄ）与ＣＦ₃Ｃｌ的反应有较强的淬灭作用     

Ce/TiO2/g-C3N4异质结的制备及光催化降解PFOA反应机制

采用溶胶凝胶-超声混合法制备了铈/二氧化钛/石墨相氮化碳（Ce/TiO₂/g-C₃N₄）异质结催化剂，通过透射电子显微镜（TEM）、X-射线粉末衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和紫外-可见分光光度计（UV-Vis）等表征了复合材料的结构、晶相、活性基团和光吸收性能，并考察了可见光下该催化剂对模拟全氟辛酸（PFOA）废水的降解效果.结果表明，Ce/TiO₂/g-C₃N₄分散性好，粒径小于20 nm，金属Ce的掺入及TiO₂/g-C₃N₄异质结的生成，有效抑制了光生电子和空穴对的复合，使复合光催化剂禁带宽度减小，光吸收范围增大，光催化性能得到明显提升.在pH值为2，PFOA浓度为4 mg·L^-1，催化剂投加量为1 g·L^-1的条件下，可见光照射180 min后，可降解94.4%的PFOA，脱氟率为38.6%.降解过程符合准一级反应动力学，速率常数为0.522 h^-1.通过HPLC-MS分析降解产物，同时结合氟元素物料平衡的计算结果，认为降解机制主要是以阴离子形式存在的PFOA吸附至表面带有大量正电荷的催化剂表面后，在光生空穴和活性自由基的作用下，以自由基机理逐步脱去CF₂生成短链的PFCAs，同时生成氟离子.     

CF2ClBr在短紫外光照射下光解离过程的研究

以低压汞为激发光源,气相色谱和红外光谱为主要分析手段,研究了气态ＣＦ２ＣｌＢｒ在１８５ｎｍ紫外光照射下的光解离过程及其人在Ｏ２存在下的光氧化机理,发现ＣＦ２ＣｌＢｒ在１８５ｎｍ紫外光照射下的主要产物ＣＦ２Ｂｒ２ＣＦ２Ｃｌ２和Ｃｌ２,Ｂｒ２,而当Ｏ２存在时,主要光解产物为ＣＦ２Ｏ,在本实验条件下,纯ＣＦ２ＣｌＢｒ极限分解率约为２６％,在ＣＦ２ＣｌＢｒ－Ｏ２体系中,ＣＦ２ＣｌＢｒ的解离为一级反应,速率     

紫外/亚硫酸盐高级还原工艺加速降解水中难降解含碘造影剂

紫外/亚硫酸盐（UV/SO₃^2-）是一种基于紫外活化SO₃^2-离子依靠生成还原性自由基——水合电子降解目标污染物的高级还原工艺.本文研究了UV/SO₃^2-加速降解含碘造影剂泛影酸钠（DTZ）的效能、机制与影响因素以及UV/SO₃^2-降解DTZ的路径.结果表明,UV/SO₃^2-降解DTZ符合一级动力学模型,降解速率快于单独UV和紫外/过氧化氢工艺,且降解速率随SO₃^2-浓度的增加而升高.弱碱性或碱性水质可强化UV/SO₃^2-降解效率,背景有机物对降解DTZ有一定抑制作用.DTZ降解机制包括直接光解和还原性自由基攻击,其中自由基攻击占主要部分.DTZ在UV/SO₃^2-的降解路径包括取代、脱羧基羟基化和酰胺键断裂等.     

烷烃条件下CF2ClBr的紫外光解离机理研究

以气相色谱、红外光谱为主要分析手段,对气态ＣＦ２ＣｌＢｒ在ＣＲ２ＣｌＢｒ－Ｃ６Ｈ１２体系中的紫外光解离进行了研究,结果表明,在２５３．７ｎｍ紫外光照射下,该体系的主要光解产物为ＨＣＶＦ２Ｃｌ、ＨＢｒ以及Ｃ６Ｈ１２的聚合物,体系中ＣＦ２ＣｌＢｒ的解离近似精同缀反应,解离反应的速率常数为２．８７７×１０＾－６ｓ＾－１表观量子产率约０．１,基于此,对该光解反应的机理做了分析。