脉冲调制射频空气等离子体固氮研究

工业合成氨固氮高度依赖于化石燃料,导致了诸多环境问题,人类若要维持可持续的粮食供应,就需要更加绿色高效的固氮方法。空气放电等离子体极易与可再生电力相结合,且即开即用、随关随停,是较为理想的绿色固氮技术。但现有空气放电等离子体固氮效率较低,针对这一关键问题,研究了脉冲调制(pulse modulated,PM)射频空气放电等离子体的固氮特性,发现脉冲调制会导致射频空气等离子体形态发生明显变化,在占空比一定的情况下,固氮效率随频率的增大而减小,相反,如果固定调制频率,NOx的浓度随占空比的增大逐渐增加,固氮效率在占空比为60%时达到最高。脉冲调制技术显著影响了射频空气放电固氮效率,为后续研究大功率射频空气放电固氮提供重要启示。