大气压氩氧脉冲介质阻挡放电等离子体中长生存时间活性氧粒子的演化机理

大气压脉冲介质阻挡放电等离子体中,活性氧粒子的生成和调控对于等离子体在生物医学中的应用具有重要意义,而活性氧粒子的生成和调控又与他们在放电中密度的时空演化密切相关。因此,研究活性氧粒子在1个放电周期中随时间的演化十分必要。使用1维流体模型,模拟研究了氧气体积分数为1%情况下大气压氩氧脉冲介质阻挡放电等离子体中,所考虑的各粒子的空间平均粒子数密度在1个完整周期内随时间的变化。结果表明：电子e、Ar~＋、Ar_r、Ar_m和Ar＊等粒子均主要生成于脉冲的上升沿和下降沿,并随脉冲的关断继续演化而后缓慢衰减至0,而O、O_2（~1Δg）和O_3 3种活性氧粒子在脉冲关断以后仍大量存在于气隙中。因此,针对具有长生存时间的O、O_2（~1Δ_g）和O_3粒子,进一步研究了他们在1个完整脉冲周期内的生成与消耗途径及随脉冲参数的变化,分析了相应的机制。

水处理中单线态氧生成方式的研究进展

在高级氧化过程中,相比于羟基自由基、硫酸根自由基可无差别地氧化降解有机污染物的性质,活性氧粒子单线态氧可以有选择性地降解特定有机污染物,这一特点为处理复杂水体污染提供了另一种可行方案。分别从光促进、通过活性中间体以及在催化材料中构造特殊结构这3个角度,系统梳理了当前文献中报道的单线态氧生成的主要途径,并就各生成途径的优缺点做了比对。光促进途径涉及气-液-固三相反应,光能利用率需进一步提高,通过活性中间体生成单线态氧的途径往往不易准确把握活性中间体的含量。与这2种生成方式相比,通过在催化材料中构造特殊结构的单线态氧生成方式局限性低,在未来更具实际应用价值。

CoFe_(2)O_(4)@Zeolite催化剂活化过一硫酸盐对甲基橙的强化降解:性能与机理

采用共沉淀水热法制备了CoFe_(2)O_(4)@Zeolite(CFZ),并将其用于活化过一硫酸盐(PMS)降解合成染料。综合表征表明,组成多孔壳层的CoFe_(2)O_(4)纳米颗粒均匀地覆盖在Na-A沸石上。CFZ的比表面积为107.06 m^(2)/g,是原始沸石比表面积的3倍。CFZ的饱和磁化强度为29.0 A·m^(2)·kg^(–1),可以进行有效磁分离。催化降解实验表明,CFZ/PMS体系对甲基橙(MO)的去除率远远高于单独使用CFZ或PMS。在最佳条件([MO]=50 mg/L、[PMS]=1.0 mmol/L、0.2 g/L CFZ、pH 8和T=25℃)下,MO去除率可达到97.1%。实验研究了pH、PMS用量、CFZ用量、MO浓度以及共存阴离子等因素对CFZ催化性能的影响。活性氧粒子淬灭实验表明,1O2和O_(2)^(•–)在降解过程中起主导作用。CFZ具有良好的回收性能,5次循环后MO去除效率仅下降2.4%。本文还详细讨论了CFZ/PMS体系的催化降解机理。

气氛对降膜介质阻挡放电反应器降解甲基橙的影响

以偶氮染料甲基橙为对象,研究使用降膜介质阻挡放电(DBD)反应器在不同放电气体(氩气、空气、氧气)下的处理效果。结果表明:氧气作DBD放电气氛时,甲基橙处理效果最佳,氩气次之,空气最差。O3、H_2O_2、·OH这3种活性氧粒子对于甲基橙氧化降解起着至关重要的作用,氧气放电体系内3种活性粒子的含量远高于空气放电体系;氩气放电体系内的H_2O_2含量最高;空气放电体系还检测到大量的对甲基橙降解不利的NO_3^-、NO_2^-。

氧等离子体反应器中氧化铝电介质特性

绝缘电介质层是氧等离子体反应器中的重要组成部分,高性能的电介质材料保证了氧等离子体反应器能够高效、稳定的运行。本文对氧化铝电介质材料的特性以及氧等离子体反应器长时间工作后电介质材料的特性变化进行了研究。结果表明,α-Al_2O_3电介质层表面光滑平整、无缺陷,相对介电常数约为9.79,具有较高的体积电阻率和表面电阻率,损耗因数很小,有利于氧等离子体反应器效能的提升;长时间工作后的α-Al_2O_3电介质层基底表面结构、相对介电常数与体积电阻率基本不变,但其表面会附着一层由316L不锈钢电极表面溅射产生的黄褐色固态颗粒物,降低电介质层的表面电阻率。研究结果对优化氧等离子体反应器具有一定的意义。