介质阻挡放电低温等离子体降解水中吡虫啉、啶虫脒和三唑磷的研究

为探究介质阻挡放电低温等离子体对吡虫啉、啶虫脒和三唑磷的降解作用,本研究构建水模拟体系,研究放电电压、时间、农药初始浓度和pH等因素对三种农药降解效果的影响,分析降解动力学,并在鉴定降解产物的基础上分析农药的降解途径。结果表明:低温等离子体能够有效降解水模拟体系中的三种农药残留;相同条件下,三种农药的降解率依次为:三唑磷>吡虫啉>啶虫脒;在本研究条件下,提高放电电压、延长放电时间、降低农药初始浓度有利于提高三种农药的降解率;碱性条件更有利于吡虫啉和啶虫脒的降解,而酸性条件更有利于三唑磷的降解;当放电电压为13.6 kV、时间5 min、农药浓度为1.9 mg/L时,吡虫啉、啶虫脒和三唑磷的降解率达到最大值,分别为62.5%(pH9.0)、42.4%(pH9.0)和94.5%(pH3.0);低温等离子体作用下三种农药的降解符合一级动力学模型(R2≥0.90);分别鉴定出吡虫啉和啶虫脒的降解产物各7种、5种;吡虫啉和啶虫脒降解产物的形成主要经历了分子中C-H、C-N等键的断裂和羟基自由基氧化取代的过程。

100 keV直流光阴极电子枪接入真空电极后的电场仿真

采用三维电场仿真软件对100 keV超快电子衍射装置的直流光阴极电子枪在接入真空电极后的整体电场进行仿真,观察真空电极的工作特性及其对电子枪的影响.仿真结果表明,高压导线与真空电极连接的金属球表面电场约为4 kV/mm,处于易引发电晕放电的范围,放置PVC保护罩可阻挡其发展至空气击穿;真空电极大气压侧的陶瓷表面电场维持一较小值,不会发展出沿陶瓷表面的沿面放电;进入真空腔部分的电极导线表面电场最大值接近17 kV/mm,远超过电子枪阴极和阳极表面,极容易产生真空电子发射而导致真空击穿.在真空电极导线外套5 mm半径表面光滑金属长圆柱可有效降低表面电场,陶瓷材质效果更好,但由于陶瓷存在高电压下的间隙击穿和气孔击穿,陶瓷加工需严格.