到活化,降低了反应的活化能,而使反应速率加快。
低温等离子体催化与传统化学催化既有相似之处,也有其它特点。等离子体催化具有双
重活化作用及等离子体-催化体系的协同作用,其作用机理极其复杂。低温等离子体催化协
同净化有机废气的机制为:(
1)有机物分子在高能电子的作用下形成各种自由基
(
o、oh、ho2)、带电中间体、小分子烃等;(2)在催化剂的作用下发生化学反应,由于催化
作用有特殊的选择性,对相同的反应物,选择不同的催化剂就可以得到不同的产物。因此可
以通过调整催化剂,控制有毒有害副产物的产生,使有机物分子降解为
co2 和 h2o。
3.低温等离子体催化技术去除有机废气的国内外研究现状
李党生等
[2]采用介质阻挡放电与催化剂(mno2,tio2)联用降解空气中低浓度的苯。介质
阻挡放点协同催化降解苯的氧化产物为一氧化碳
(co)和二氧化碳(co2)。添加 mno2、tio2 催化
剂后,苯的降解效率得到较大的提高。研究发现苯的转化率随能量密度的增加而增加,当注
入反应器的能量密度为
1200j/l 时,介质阻挡放电降解苯的降解效率约为 50%,添加催化剂
后苯的降解效率率可达到了
92%。
魏长宽等
[3]以苯系物作为处理对象,利用串齿线-筒体构成的等离子体反应器,以
pt/al2o3 或 mn/al2o3 催化剂置于等离子体区后,考察了苯系物转化率、cox 产率和 o3 生成情
况。结果表明,催化剂放在等离子体区后能大大提高苯系物的转化率,
cox 的选择性,减少
臭氧的排放;认为放电产生的
o3 不仅参与催化氧化苯系物和 co 的反应,而且自身也在催
化剂表面分解。
赵雷等
[4]采用介质阻挡放电净化甲苯,分析了在改变电压、污染物入口质量浓度等参
数后净化效率的变化。实验观察到副产物
co 浓度,随着甲苯浓度的增加而增加。通过在等离
子体区添加催化剂
tio2,可以提高甲苯的去除能力(由 12g/m3 增加到 16g/m3),降低了
co 的产生量,使有机物更多地转化为无害的 co2。
subrahmanyam 等[5]制备了以石英管为介质的介质阻挡放电反应器,以负载了过渡金属
的烧结金属纤维作为内电极,通过负载不同的催化剂(
mn,ti,co)降解甲苯、异丙醇、三
氯乙烯。实验结果表明,增加电压和频率都可以提高能量密度,从而提高有机废气的去除效
率和
cox 的选择性。
4.结语
随着生活水平的提高,人们对大气环境质量的要求日益提,挥发性有机废气带来的污
染已受到普遍关注。低温等离子体催化技术理论研究上已经被证实了是去除
vocs 的最有效
方法之一,特别是在处理低浓度大气量的气体,具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]黄立维等.高压脉冲电晕法治理有机废气实验研究.环境污染与防治,第 20 卷,第 1 期,
1998 年 2 月:4-7
[2]李党生,冯涛,姚水良.低温等离子体与催化剂联用降解空气中低浓度的苯[j].环境科学