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低温等离子体协同催化技术研究现状

低温等离子体协同催化技术研究现状

目前,国内外涉及等离子体协同催化作用机理方面的分析和研究还处在起步阶段作为一种全新概念的处理技术,低温等离子体催化处理技术被国内外研究者认为是一种可以取代传统净化方法,并具有一定的实际应用前景及良好经济效益的有效的污染物处理技术。目前被国内外学者较为认可的净化原理认为,等离子体协同催化作用机理是基于等离子体空间汇聚的大量极活泼的高活性物种--离子、高能电子、激发态的原子、分子和自由基等,当等离子体与催化剂协同处理污染物时,会产生一连串的活化作用。 ①高活性粒子(电子、激发态原子和离子等)会轰击催化剂表面,使催化剂颗粒极化,激发电子发生二次发射,在表面形成场强加强区。 ②由于催化剂能够吸附一定的气相污染物,从而在等离子体和催化作用下迅速发生各种化学反应,脱除这些汇聚的气相污染物。 ③等离子体中的活性物种(尤其是高能电子)含有的巨大能量能够激活位于等离子体附近的催化剂,降低其反应的活化能。 ④由于催化剂还可选择性地与等离子体产生的副产物反应,得到无污染的物质(如二氧化碳和水),从而使其可以有效抑制有毒副产物的产生等离子体协同催化技术,克服了单一方式处理效率低、能耗大、处理不完全的缺点,使催化剂的活性增强,使化学反应趋向温和,展现了较好的工业应用前景。近年来该项技术被认为在净化机动车尾气、可吸入颗粒物治理、烟气脱硫、脱除氮氧化物、降解挥发性有机化合物、去除毒性化合物等方面表现出了较突出的优势。但是,目前该技术机理研究还不完全成熟,还需要对低温等离子体催化协同作用产生机理、与被处理废气间的物理/化学过程加以研究,以优化工艺设计。

目前,国内外涉及等离子体协同催化作用机理方面的分析和研究还处在起步阶段作为一种全新概念的处理技术,低温等离子体催化处理技术被国内外研究者认为是一种可以取代传统净化方法,并具有一定的实际应用前景及良好经济效益的有效的污染物处理技术。目前被国内外学者较为认可的净化原理认为,等离子体协同催化作用机理是基于等离子体空间汇聚的大量极活泼的高活性物种--离子、高能电子、激发态的原子、分子和自由基等,当等离子体与催化剂协同处理污染物时,会产生一连串的活化作用。
①高活性粒子(电子、激发态原子和离子等)会轰击催化剂表面,使催化剂颗粒极化,激发电子发生二次发射,在表面形成场强加强区。
②由于催化剂能够吸附一定的气相污染物,从而在等离子体和催化作用下迅速发生各种化学反应,脱除这些汇聚的气相污染物。
③等离子体中的活性物种(尤其是高能电子)含有的巨大能量能够激活位于等离子体附近的催化剂,降低其反应的活化能。
④由于催化剂还可选择性地与等离子体产生的副产物反应,得到无污染的物质(如二氧化碳和水),从而使其可以有效抑制有毒副产物的产生等离子体协同催化技术,克服了单一方式处理效率低、能耗大、处理不完全的缺点,使催化剂的活性增强,使化学反应趋向温和,展现了较好的工业应用前景。近年来该项技术被认为在净化机动车尾气、可吸入颗粒物治理、烟气脱硫、脱除氮氧化物、降解挥发性有机化合物、去除毒性化合物等方面表现出了较突出的优势。但是,目前该技术机理研究还不完全成熟,还需要对低温等离子体催化协同作用产生机理、与被处理废气间的物理/化学过程加以研究,以优化工艺设计。

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