一、阵列电极流光放电分解苯系有机物(论文文献综述)
胡文龙[1](2020)在《应用于室内空气净化的离子风技术研究》文中认为近年来,随着国家经济的迅猛发展,室内空气污染问题日益加剧,民众的生命安全和身体健康遭受严重挑战。离子风技术发展至今已有两百多年的历史,在科研工作者的努力下,人们才逐渐揭开它神秘的面纱。离子风是由电极放电产生的带电粒子与空气中的中性气体分子碰撞产生的离子射流运动,可应用在气流控制与推进、散热、空气净化等领域。结合等离子体吸附颗粒物、分解有机物、灭活微生物的特性,离子风技术可实现无声净化。本文基于碳纤维螺旋电极的辉光放电特性和丝-棒电极的直流离子风特性,提出一种耦合电极结构,通过施加交直流耦合电压,实现了基于辉光放电等离子体的离子风生成。在此基础上,通过电场构造的方式增大了离子风风速。并依据该结构的离子风形成原理设计了离子风发生器,测试了离子风发生器的空气净化性能。首先,通过电场仿真和实验的方式研究了碳纤维螺旋电极的辉光放电特性,讨论了丝-棒电极的直流离子风特性。结合二者的特性,提出以碳纤维螺旋电极为阴极、金属片状板电极为阳极的耦合电极结构,以实现辉光条件下的离子风生成。分别讨论了耦合电极结构在直流电压下和交直流耦合电压下的放电特性和离子风特性。通过实验测得,耦合电极结构在交直流耦合电压下的离子风风速比单独在直流电压下增大了85%。其次,从等离子体生成和直流电场加速两个角度来实现离子风风速的增大。提出了在耦合电极结构中加入第三电极的设想。仿真和实验表明,第三电极的加入扩大了耦合电极结构碰撞电离区的面积,增加了用于形成离子风的带电粒子数量,最终增大了离子风风速。实验测得,离子风风速最大为2.98m/s。在第三电极的基础上,通过电场仿真和流场仿真分析了螺旋电极的阵列式排布以及金属阳极的叠层式布置对离子风风速的影响。分析认为螺旋电极的阵列式排布有助于提升离子风风量和风速稳定性,而金属阳极的叠层式布置有利于离子风风速的进一步提高,从而对空气净化效率起到促进作用。最后,基于耦合电极结构辉光放电等离子体的离子风技术原理设计并制作了原理样机。样机由初效过滤网、碳纤维螺旋发生电极、金属片状板收集极构成。在标准净化舱内对离子风发生器进行了空气净化测试实验。实验结果表明:该样机能够有效去除TVOC,九分钟去除率为59.7%,计算得出的CADR值为196.2m3/h。对甲醛有一定的处理效果,但效果不佳,一小时去除率为39.9%,CADR值为16.2m3/h。副产物臭氧的生成量低,每十分钟增加2~3ppb。由此可见,以辉光放电等离子体为载体的离子风技术能够对有机污染物起到很好的净化作用,而对甲醛的处理效果可通过多层布置电极以及风道设计来提升。并且由于离子风的存在可以替代风机,因而消除了净化过程中的噪音污染。将离子风技术运用于室内空气净化,能够真正实现无声净化,非常适合于卧室、医院病房、会议室等场所。
胡永[2](2019)在《吸油烟机中静电油烟净化模块的设计开发》文中研究表明目前国内的家庭厨房的油烟未经有效处理直接排放到大气中,造成对空气的直接污染和雾霾加剧,危害人类的健康。常规的家用吸油烟机油脂分离方式按照分离方式主要以机械物理分离为主,按照工作方式可分为两种:一种为在风机前端利用金属滤网与油烟的碰撞、冷却,起到过滤分离的作用;另一种为风机带动通过其流道的混合气体高速旋转,利用离心作用达到油烟分离的目的。这两种分离方式去除油烟效果差,仍会有大部分油烟直接外排到大气中,同时因为油烟直接进入到排风系统中,加重了对吸油烟机本身的污染,导致排烟效果下降,影响人类健康。本文将高压静电分离技术应用于家用吸油烟机内部,在机器前端完成油烟的分离、收集,减少了对吸油烟机的污染和对外的油烟排放。本文根据家用烟机安装空间尺寸设计了适合的高压静电分离模块。首先,建立了简单的物理模型模拟油滴在电场中的运动状态,经过理论分析,得出通过适当调整极板间距,增大极板两级电压以及适当增加极板长度等可以有效提高油烟分离效率;第二:模块整体结构需要考虑安全安规要求、整机结构安装尺寸以及模块制造的难易程度等,在电极结构上尝试设计了多种收集极和放电极的放电形式,通过对不同电极形式的实际吸附效果测试,确定优化方案;第三:自主设计研发基于脉冲频率调节的直流高压电源电路,其效率高于市场产品,平均效率提高了约30%。第四:通过建立测试平台,对静电油烟净化模块对油烟的吸附效果进行了验证,通过对比吸油烟机油烟收集的程度,对比油烟及PM2.5排放到大气中的减少量。实验结果表明高压静电模块具有良好的油烟分离效果,且模块可靠性高,油烟去除率达到80%,高压静电模块前端和后端PM2.5减少80%,相比未带有静电模块样机排放到大气中PM2.5减少60%,减少了油烟外排。采用静电油烟净化模块的吸油烟机对比普通吸油烟机在减少排放的情况下,大幅度减小油脂在风机系统的长期积累,降低吸油烟机空气性能损失以及促进吸油烟机噪声的下降,提高了吸油烟机的使用寿命。
柴茂林[3](2019)在《大气压弥散放电等离子体的生成及其在空气净化中的应用研究》文中指出近年来,低温等离子体在空气净化中的应用研究逐渐受到了广泛的关注。这是由于低温等离子体包含有大量的活性粒子,能够同时分解有机污染物、杀灭细菌、脱除空气中悬浮固体颗粒物等,是一种具有广阔应用前景的空气净化技术。本文通过理论和实验结合的方式,研究了大气压弥散放电等离子体的生成条件、放电电极的结构设计、空间电场分布、放电特性以及弥散放电等离子体在空气净化的处理效果,总结相关规律,推动了大气压弥散放电等离子体在空气净化中的应用研究。首先,基于点接触式电极提出了螺旋接触式电极,分析了电场分布和放电特性,研究了电极结构参数、介质阻挡方式以及灰尘和潮湿的混合环境对螺旋接触式电极放电的影响。研究结果表明,采用螺旋接触式电极能够在空气中生成大气压弥散放电等离子体,而且起始放电电压低,放电均匀;随着螺距以及高压电极直径的增大,生成的等离子体不能完全覆盖高压电极的绝缘层表面,在其表面形成了放电暗区;而采用双侧介质阻挡放电方式能够有效地抑制丝状放电的形成;在灰尘和潮湿的混合环境下,螺旋接触式电极表面附着的颗粒物随着放电的进行不断脱落,这表明该电极具有一定的抗污能力。其次,基于螺旋接触式电极结构提出了螺旋-线电极结构、带有悬浮电极的螺旋-螺旋电极结构及三维电极结构,研究了它们的电场分布及其放电特性。电场仿真研究结果表明,螺旋接触式电极绝缘层相互接触的地方形成了强电场区域,这表明螺旋接触式电极的微小气隙内首先会形成放电,而将螺旋接触式电极的放电现象作为放电空间内的放电电极,这有利于产生大量的种子电子,降低放电所需的电场强度;而气隙内形成了较弱的电场强度(<3 X106V/m)区域,这有利于抑制电子崩的快速发展。因此,这种电场分布能够抑制丝状放电的形成,有利于弥散放电的形成。而实验结果表明,上述电极结构在气隙内的放电现象都是弥散和柔和的,没有丝状放电通道形成,而且放电电流都在mA级,这与电场分布的分析是一致的。最后,搭建了空气净化实验舱,设计并制作了空气净化实验装置。该装置采用了基于螺旋接触式电极构造的等离子体核心反应器,联合静电除尘、活性碳纤维吸附分解臭氧等方法。研究了反应时间、电极层数对空气净化效果的影响。结果表明,在两层电极层和反应时间为五分钟时,甲醛、TVOC和PM2.5的脱除率分别为79.4%、72.7%和70.9%。
冯发达,蔡丽敏,曾远娴,刘振,闫克平[4](2018)在《阵列电极流光放电处理苯乙烯的研究》文中提出针对放电预处理-形成气溶胶-电收集的挥发性有机物(VOCs)处理路线,建立基于阵列电极的流光放电系统,研究伏安特性、臭氧产生和苯乙烯去除,考察放电特性、苯乙烯处理能效、副产物控制和气溶胶的生成情况。结果表明:阵列电极直流放电能产生稳定的流光;臭氧产生量、苯乙烯去除量均和能量密度正相关;正极性比负极性的放电能效高,在放电间距为20mm时,正极性流光的臭氧产生和苯乙烯去除能效分别为0.55mol/(100 e V)和0.45mol/(100 e V);经流光放电处理后,苯乙烯聚合形成油状黄褐色气溶胶;XPS表征结果显示,气溶胶中C-C、C-H功能团的含量约为82.52%,且深度氧化产物-COOR、-COOH功能团很少。
张王刚[5](2017)在《Ag和Au负载对TiO2光催化和电化学性能的影响》文中提出TiO2作为一种重要的无机功能材料,由于其较高的催化性能、稳定的电化学性能以及安全无毒、廉价等优点,在光催化降解污染物、锂离子电池以及太阳能的存储与利用等方面有重要的应用价值,被认为是解决环境污染和能源短缺问题最具潜力的材料之一。然而较大的禁带宽度以及被激发的光生电子-空穴对容易复合的缺点限制了其在光催化领域的应用;而其本身较低导电性和电子迁移率则限制了其在锂离子电池负极材料领域的应用。本文通过贵金属(Ag和Au)负载的方法解决TiO2可见光催化率低和导电性差的问题。(1)通过溶胶-凝胶法,在不同厚度(10 nm、30 nm、50 nm和100 nm)的Ag衬底上制备了Cu掺杂的TiO2薄膜,并在500℃下,进行2 h退火处理。扫描电子显微镜(SEM)以及X射线光电子能谱仪(XPS)表明,适当厚度的Ag衬底和Cu离子掺杂量,不仅能使TiO2表面颗粒的形貌保持微小分散,同时有部分Ag+进入TiO2晶格,并伴随有部分Cu O颗粒形成。Cu离子的加入使TiO2的禁带宽度减小,增强了TiO2对可见光的吸收;Ag+则主要作为电子陷阱,使电子-空穴对的复合几率降低。与单独的Cu掺杂相比,在Ag衬底上制备的TiO2薄膜的可见光催化效率得到了明显提高。(2)通过磁控溅射法,在不同厚度的Ag衬底上制备了N掺杂的TiO2薄膜,并在400℃下,进行2 h退火处理。组织结构表征和性能分析表明,Ag衬底在退火过程中会扩散进入TiO2薄膜中,并保持其单质状态,形成均匀分散在N-TiO2薄膜机体和表面的Ag纳米颗粒。XPS检测并未发现有Ag+离子。这些均匀分散的Ag纳米颗粒,一方面可以通过Ag纳米颗粒的表面等离子体共振效果使得TiO2利用更多的可见光,并通过等离子体能量的转移激活光生电荷载流子;另一方面,Ag纳米颗粒可以作为电子陷阱,大大降低了电子-空穴对的复合机率。通过此方法制备的TiO2薄膜,不仅可见光催化效率显着提高,而且具有更好可循环性。(3)通过阳极氧化法制备了长度和管径均不相同TiO2纳米管阵列,并测试了其作为锂离子电池负极材料时的电化学性能。SEM形貌分析表明,随着阳极氧化的时间从0.5 h增加到4 h,纳米管的管径和长度分别从21.6nm和5.1μm增加到了51.0 nm和12.5μm,且管径和管长随着阳极氧化时间的增加呈线性增长。电化学性能测试表明,纳米管电极具有良好的循环性能,200次循环后仍然能保持较高容量,且纳米管越长,其高倍率充放电容量也越大。长度为6μm,管径为25 nm的纳米管电极具有最佳容量比(容量/管径比)2.72。(4)通过阳极氧化法制备了直径为75±5 nm,长度为6.5μm的纳米管阵列薄膜,在其表面通过磁控溅射法制备了厚度为225 nm的Ag膜,并分别在300、400和500 oC下对其进行1、2、3 h的退火处理。组织结构表征和性能分析表明,由于曲率效应,退火时Ag会在TiO2纳米管的外壁表面扩散,且扩散深度与退火温度和保温时间密切相关。通过扩散理论分析表明,400 oC时,Ag原子在TiO2纳米管外表面扩散时的扩散系数为6.87×10-18m2/s,这一结果比Ag在无定型TiO2薄膜中的扩散系数大三个数量级;300oC500℃的范围内,Ag在TiO2纳米管的最外表面上迁移/扩散的活化能为157 k J/mol,这一结果小于Ag在TiO2中的晶格扩散,大于晶界扩散。(5)用相同的方法对Au在TiO2纳米管阵列中的扩散做了研究,并对其作为锂离子负极材料时的电化学性能做了测试。形貌分析和理论计算表明,400500 oC退火时,Au在TiO2纳米管中扩散系数分别为4.141.94×10-17 m2s-1。400 oC500℃的范围内,Au在TiO2纳米管的最外表面上迁移/扩散的活化能为67.2 k J/mol。通过与同类实验比较得出,Au在TiO2纳米管阵列的迁移/扩散涉及Au在TiO2纳米管中的晶界扩散和表面扩散以及其在TiO2纳米管的界面扩散三个过程。通过对退火后Au颗粒尺寸的测量,可以得出Au在TiO2纳米管上的生长为一级反应。电化学性能测试表明,相同条件下,Au负载后的TiO2纳米管的导电性得到了明显改善,容量有了显着的提高。
冯发达[6](2014)在《反电晕等离子体发生方法及协同催化处理挥发性有机物的研究》文中研究说明挥发性有机物(VOCs)是一种重要的空气污染物。我国人为源VOCs排放总量很大,典型行业的VOCs污染非常严重。针对大风量、低浓度的VOCs,传统治理技术的应用受到投资、运行费用及效率等因素的制约。低温等离子体催化技术被认为是VOCs处理中很有发展前途的技术之一。低温等离子体的产生方法很多,如电晕放电、脉冲放电、介质阻挡放电、电子束、微波等。目前的等离子体发生方法,仍难于同时满足高能量效率和经济可靠的供电电源这两个条件。采用等离子体处理VOCs会产生如CO、O3、NOx和气溶胶等副产物,结合催化剂能够控制气相副产物,但前段产生的气溶胶会引起催化剂的失活。针对等离子体发生技术和处理VOCs中存在的问题,本文主要研究一种采用直流电源供电的等离子体发生方法,通过反电晕放电在蜂窝催化剂上产生等离子体;基于反电晕等离子体发生方法,提出由催化剂反电晕结合前置介质阻挡放电模块及后置催化剂模块组成的VOCs处理工艺系统。主要研究内容和结论如下:(1)研究了蜂窝催化剂反电晕放电的特性和放电机制。催化剂反电晕放电,不仅在催化剂沿面产生等离子体,同时还在蜂窝孔道内产生等离子体;中间辅助网电极能够限制电流的发展,使反电晕放电更均匀,其电压值在放电过程不断变化和调整,有利于反电晕等离子体的发生。负电晕放电可实现稳定的反电晕放电;不同的蜂窝孔径、催化剂种类、蜂窝厚度以及湿度等因素都对反电晕等离子体产生影响。在施加电压为30kV、放电电流为12.7μA/cm2的条件下,反电晕放电的离子风流速可达1.99m/s,气流通过蜂窝催化剂后,流速仍达0.5m/s。催化剂反电晕放电的臭氧产量与电流密度正相关;采用AgMnOx/Al2O3催化剂反电晕去除甲苯,在能量密度为285.6J/L时,去除效率为94.8%。催化剂反电晕能够捕集和降解气溶胶;在电压为30kV,电流358μA条件下,颗粒物的收集效率为94.0%。(2)研究了两段式反应器去除正已烷时,催化剂种类、能量密度、湿度、温度等因素的影响。AgMnOx催化剂对正已烷的去除效率、等离子体催化协同作用、相同臭氧消耗量时的正已烷去除量、臭氧需求因子均具有明显的优势。(3)采用列管DBD、BCD和催化剂组成等离子体催化复合体系去除VOCs.该工艺能够克服等离子体催化处理VOCs产生的气溶胶引起的不利影响;催化剂反电晕放电能够有效利用放电离子风,有利于克服催化剂床层阻力引起的压降。列管DBD的臭氧产率和甲苯去除效率分别为4.08和0.40molecules/heV.等离子体处理VOCs产生的气溶胶主要成分为C-C和C-H。结合催化剂反电晕放电后,臭氧和甲苯去除效率均提高。(4)等离子体中,VOCs的去除主要是自由基反应过程,其去除效率和等离子体能量密度成线性关系。
葛辉[7](2013)在《非热放电与催化耦合降解室内苯和甲苯研究》文中指出在实验室前期研究基础上,本文系统研究了不同条件下多针对板电晕放电中O、N自由基的产生特点及其产率优化;利用针阵列电晕放电催化耦合技术对室内空气中常见有机污染物(VOCs)苯和甲苯进行去除实验研究,总结出适用于室内空气净化的以针阵列对板直流电晕放电为核心净化单元的空气净化器运行参数;利用气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)等多种气体分析仪研究了针阵列电晕放电—催化耦合技术去除苯和甲苯的作用机理,为以该技术为核心构建实用室内空气净化装置提供理论支撑。首先,以激发态O、N原子为研究对象,利用发射光谱技术研究电晕放电中的放电功率、放电极性、电极间距、相对湿度等因素对激发态O和N自由基产量的影响。在稳定放电条件下,获知两种活性自由基的产生规律以及宏观参数与其微观特性之间的相互关系。从而可更加全面地了解多针对板电晕放电产生活性物种的相关规律,为利用这些活性基团净化室内污染气体提供相应的设备优化参数。其次,以苯和甲苯为研究对象,在封闭小室内利用针阵列电晕放电技术对两种VOCs去除规律进行研究。在正、负直流电晕放电中,分别考察了初始浓度、放电功率、电极间距以及相对湿度等参数对两种污染物去除率的影响。获知了该放电方式降解苯和甲苯的相关规律,确定了以针阵列对板电晕放电为核心净化单元的净化装置的相关运行参数。在此基础上,构建了等离子体光催化、等离子体协同MnO2和等离子体光催化协同MnO2三种耦合净化体系。在不同放电功率和相对湿度条件下,分别研究三种净化体系中苯和甲苯去除率变化,总结出以针阵列直流电晕放电技术为核心,不同耦合净化体系降解苯和甲苯的相关规律。为针阵列电晕放电催化耦合室内空气净化装置提供设计依据。最后,采用GC-MS和CO、等多种气体检测仪,对不同净化体系中苯和甲苯降解产物及放电产生的有害副产物进行了定性和定量分析,探讨了针阵列电晕放电催化耦合技术去除苯和甲苯作用机理,为以针阵列电晕放电为核心的室内空气净化装置的设计提供理论支持。
于然[8](2012)在《针阵列电晕放电降低室内苯实验研究》文中指出苯污染是室内空气污染物中一个重要部分,具有微量、易挥发、高毒性等特点。现有的降低苯污染技术包括吸附净化法、吸收法、燃烧法、生物净化法、光催化氧化法等,这些方法仅对工业废气或高浓度苯废气具有明显效果。室内空气苯具有浓度低、处理空间大等特点。因此,一种处理低浓度、大空间污染气体方法成为目前研究重点。本论文在结合实验室前期非热放电净化室内空气研究的基础上,采用多种针阵列电晕放电方式,建立高效的净化室内空气中苯污染的实验装置。本文首先采用针阵列对板正电晕放电进行降低苯污染的实验研究。分别研究了三种初始浓度下的空白实验,通过改变初始浓度、风速、放电功率和相对湿度,探讨各参数对苯去除率的影响。随后,改变高压电源极性,研究针阵列对板负电晕放电中,初始浓度、放电功率、和相对湿度对苯去除率的影响。最后,采用针阵列双极电晕放电技术,研究正、负高压供电时针阵列双极电晕放电对苯的去除效果,并与针阵列对板电晕放电对苯的去除效果作出比较,从而筛选出降低苯的最佳放电方式和放电参数。通过比较实验结果并结合理论分析,筛选出去除室内空气中苯的最优放电方式是针阵列对板正电晕放电方式,具体运行参数为风速采用2.4m/s,放电功率为9W,室内空气湿度为40%。
王晓静[9](2012)在《大气压介质阻挡放电多针—同轴反应器结构优化及降解甲醛试验研究》文中研究表明介质阻挡放电可以在常温大气压下产生低温等离子体,能耗低,且不需要昂贵的真空设备,特别适合于低温等离子体的工业化应用。大气压介质阻挡放电处理挥发性有机污染物是一种新型气态污染物治理技术,因其效率高、无选择性、使用范围广,近年来呈现出良好的应用前景。反应器电极结构是影响介质阻挡放电降解气态污染物效率的重要因素,因此优化反应器电极结构参数及其与电源参数的匹配对于提高气态污染物降解效率、降低能耗和介质阻挡放电大规模工业应用有重要的意义。为降低起始放电电压和运行电压、提高电子密度和污染物降解效率,本文首先构建多针-同轴结构电晕介质阻挡放电反应器,试验检测放电特性,结果表明其放电模式是细丝(流注)模式。根据气体放电理论,每个放电细丝在交流电压的一个周期内可以划分为三个阶段进行分析研究:放电的形成——放电的击穿;放电击穿后,电流细丝流过气隙并传输电荷;在微放电通道中原子、分子的激发和反应动力学的启动。基于此,本文的主要研究内容和创新性成果有:①在检测并分析大气压空气中多针-同轴反应器电晕介质阻挡放电特性的基础上,建立基于有限元的电准静态空间电场分布计算模型,研究电极结构参数对反应器空间电场分布的影响;以大气压空气中不均匀场电子雪崩产生临界电场强度为判据,采用电准静态模型首次优化多针-同轴电极结构参数,并以试验验证。仿真结果还表明,相邻针之间相互作用显着影响反应器空间电场分布,所以本文进一步采用流注放电流体力学模型首次模拟相邻针相互作用对大气压空气中多针流注放电发展的影响:通过对比分析单针与多针流注放电过程中电场强度、电子和正离子数密度随时空发展过程,以及电子平均能量分布,表明多针流注的发展速度、流注发展轴线上电场强度、电子平均能量分布以及电子数密度和正离子数密度均比单针流注的小。但是,在相邻针相互作用下,多针结构的电晕放电性质较单针结构减弱,且反应器内非流注区域电场强度和电子平均能量能保持比单针结构大的水平,这对于降解气态有机污染物等DBD工业应用是有利的。②正交试验研究周期传输电荷量最大的多针-同轴电极结构参数与电源参数的配合,方差分析结果表明试验因素对目标因素周期传输电荷量影响的显着性排序是电压幅值>频率>针间距>针长>相邻针夹角,长度3.5mm和2mm的针以纵向相邻针角度为45°间隔2.5mm排列的电极结构与电源频率21kHz的匹配令目标因素最大。③正交试验研究甲醛降解率最高的电极结构参数与电源参数的匹配,结果与目标因素为周期传输电荷量的正交试验结果相同;借助分子模拟软件,首次采用密度泛函理论研究介质阻挡放电降解甲醛的机理:建立化学反应相对能计算模型,模型中考虑常压常温条件下的热力学焓校正值;设计介质阻挡放电降解甲醛过程中可能的主要自由基反应过程和自由基生成路径,并进行细致分析;最后将本文研究成果与文献研究成果对比分析,说明密度泛函理论研究可以作为试验研究的有效可靠补充手段。
刘艳彪[10](2011)在《新型电极材料光/电催化降解有机污染物及污染物化学能的综合利用》文中进行了进一步梳理随着人口的急剧增长和现代工业的迅猛发展,大量的有毒有害废物、生活污水和工业废水等通过各种途径进入到水体,造成了严重的环境污染和生态破坏。而传统的污水处理技术(如物理化学法和生物法)难以达到理想的处理效果,因此发展高效的处理方法已是迫在眉睫。高级氧化技术可以通过产生羟基自由基(OH )来氧化有机污染物,并具有氧化能力强、氧化速度快和处理效率高等优点,因此成为了近年来国内外研究的热点。而半导体光催化氧化技术作为高级氧化技术的一种,被认为是废水处理中极具发展前景的催化氧化技术之一,其与传统的污染物处理方法相比具有绿色、节能、高效、无二次污染和污染物降解彻底等优点,而高效的光催化剂是该技术的关键所在。本论文针对于传统的粉体TiO2光催化材料在有机污染物处理过程中,存在着电荷复合严重、可见光吸收差和处理效率低等不足,开展了新型、高效的TiO2纳米管(孔)阵列电极材料的制备、可见光响应拓展以及光/电催化降解有机污染物方面的研究,以实现有机污染物的高效处理;同时,对污染物降解过程中释放的化学能开展了研究。通过设计一个基于TiO2纳米管阵列电极的光催化燃料电池体系,可以同时实现污染物降解和及其化学能的利用。TiO2纳米管(孔)阵列电极材料的制备及其性能研究。论文首先研究了利用HF-H2O介质和含氟的二甲亚砜(HF-DMSO)介质阳极氧化制备TiO2纳米管阵列(TNA)及其光电化学性能,发现纳米管的结构参数(如管长、管径和管壁厚度)、基底结构及材料稳定性等均会对其光电催化性能产生重要影响。为了获得结构稳定、寿命长和电子传输快的纳米管电极,论文利用阳极氧化技术和超声波技术制得了一种管长相对较短的TiO2纳米管阵列(STNA)薄膜;在阳极氧化电压520 V范围内,制得了管径1265 nm、管长75280 nm的纳米管阵列薄膜。实验结果表明,尽管这种STNA材料管长较短,但却具有良好的光电催化性能,这与其优异的机械稳定性和良好的电子传输性能有关。例如,与利用传统磁力搅拌方法制得的纳米管阵列电极相比,在相同实验条件下STNA电极产生的饱和光电流约为前者的1.80倍;在降解四环素时,STNA电极的去除率要比前者高出20%以上。此外,论文还通过低温阳极氧化和超声后处理方法,在HF-DMSO介质中制备了一种新型且高度有序的TiO2纳米孔阵列(TNP)材料。这种由长纳米管脱落后得到的多孔结构,由于纳米TiO2与基底间特有的紧密结合,使得光生电子在其内部能够快速的传输,因而表现出了比传统TNA电极更为优异的光电催化降解有机物性能。论文还考察了偏电压、电解质浓度、pH和有机物初始浓度等参数对TiO2纳米管(孔)阵列电极光电催化降解有机污染物性能的影响。TiO2纳米管阵列电极材料的可见光改性。论文以STNA电极为基础,利用超声电化学沉积技术制备了兼具高效可见光吸收性能和高稳定性的CdS/STNA复合电极和Cu2O/STNA复合电极,以解决传统沉积方法中沉积颗粒与纳米管间结合力差和沉积颗粒分布不均等不足。SEM和XRD分析表明六方晶型的CdS纳米颗粒均匀分布在纳米管表层;DRS分析表明,CdS的存在使得复合电极的吸收边扩展至525 nm,明显改善了对太阳光的利用率。CdS的沉积量有一最佳值,在本文条件下沉积10 min时为最佳;SEM,EDS,XPS和XRD等分析表明,呈八面体型的Cu2O颗粒均匀分布在纳米管表层。Cu2O的掺入显着扩展了复合电极的可见光吸收范围以及提高了其光电催化性能。Cu2O沉积5 min时,复合电极的性能最佳,其产生的光电流密度值比纯纳米管电极高出4.75倍以上。污染物降解过程中释放化学能的利用。针对于有机污染物降解过程中化学能的利用问题,论文基于原电池原理,以性能优异的STNA电极为阳极,镀过铂黑的铂片为阴极,设计了一种光催化燃料电池(PFC)体系,以同时实现有机污染物的降解及其释放化学能的利用。并以多种模型化合物、难降解有机物和实际废水为基质,考察了电池体系的性能;结果表明,光阳极材料、阴极材料、电解质浓度和pH等均会对电池性能产生重要影响。另外,利用PFC产生的电能为另一光催化体系提供偏压,以构成一个由PFC提供偏压的光电催化降解有机物的复合体系。结果表明,这种复合体系能够显着提高目标有机物的处理效率;复合体系的外电路电阻值、电解质浓度、光阳极的透光面积以及基质种类和浓度等均会对有机物的处理效率产生重要影响。
二、阵列电极流光放电分解苯系有机物(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、阵列电极流光放电分解苯系有机物(论文提纲范文)
(1)应用于室内空气净化的离子风技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 室内空气污染现状 |
1.1.2 室内空气污染的危害与影响 |
1.2 室内空气净化技术的研究与发展 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 离子风技术理论研究进展 |
2.1 离子风形成原理概述 |
2.2 直流电晕型离子风 |
2.3 介质阻挡型离子风 |
2.4 离子风技术应用于室内空气净化的探索 |
2.4.1 市场空气净化器分析 |
2.4.2 离子风空气净化原理 |
2.5 离子风技术应用于室内空气净化的瓶颈 |
2.6 本章小结 |
3 交直流耦合电极结构的离子风特性分析 |
3.1 放电等离子体的产生 |
3.1.1 碳纤维螺旋电极辉光放电可行性分析 |
3.1.2 碳纤维螺旋电极辉光放电特性分析 |
3.2 耦合电极结构的直流离子风特性 |
3.2.1 丝-棒电极的直流离子风特性分析 |
3.2.2 耦合电极结构内电极直径对直流离子风的影响 |
3.3 交直流耦合电极结构的离子风特性 |
3.3.1 交直流耦合电场对离子风的影响 |
3.3.2 交直流耦合电极结构的电气特性及其风速特性 |
3.3.3 螺旋电极螺距对风速的影响 |
3.4 本章小结 |
4 基于电场构造的离子风技术拓展 |
4.1 第三电极对离子风风速的影响 |
4.1.1 第三电极对空间电场的影响 |
4.1.2 第三电极的电压对离子风风速的影响 |
4.2 阵列式电极结构的风速分析 |
4.2.1 阵列式电极结构电场特性分析 |
4.2.2 阵列式电极结构流场特性分析 |
4.3 叠层式电极结构的离子风特性 |
4.3.1 叠层式电极结构的电场特性分析 |
4.3.2 叠层式电极结构的流场特性分析 |
4.4 本章小结 |
5 离子风技术在室内空气净化中的应用 |
5.1 实验平台 |
5.1.1 空气净化舱 |
5.1.2 检测设备 |
5.1.3 室内空气污染环境的模拟 |
5.2 离子风发生器 |
5.2.1 模型设计 |
5.2.2 原理样机 |
5.3 污染物的处理研究 |
5.3.1 目标污染物的检测 |
5.3.2 气态污染物洁净空气量的计算 |
5.3.3 气态污染物处理效果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)吸油烟机中静电油烟净化模块的设计开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 油烟的形成机理及成份分析 |
1.1.1 油烟形成 |
1.1.2 油烟成分 |
1.2 油烟危害 |
1.3 常见油烟净化技术 |
1.4 国内外油烟净化技术最新进展 |
1.5 本论文的研究内容和意义 |
1.6 本论文的组织结构 |
第二章 静电场中油滴运动分析 |
2.1 相关理论 |
2.1.1 高压放电原理 |
2.1.2 静电吸附原理 |
2.2 油滴运动模型 |
2.3 油滴运动算例 |
2.4 本章小结 |
第三章 静电油烟净化模块方案设计 |
3.1 油烟机及其工作原理 |
3.2 静电模块安装 |
3.3 结构方案设计 |
3.3.1 几种静电电极排布 |
3.3.2 模块方案简述 |
3.3.3 放电电极结构 |
3.3.4 放电电极仿真 |
3.3.5 收集电极结构 |
3.3.6 收集电极仿真 |
3.4 电源设计 |
3.4.1 电路原理分析 |
3.4.2 开关电源仿真 |
3.4.3 电路开发 |
3.4.4 电路调试 |
3.4.5 不同电源对比 |
3.5 本章小结 |
第四章 样机测试及结果分析 |
4.1 测试内容 |
4.1.1 测试内容 |
4.1.2 测试注意事项 |
4.2 放电电极测试 |
4.3 电极组合测试 |
4.4 整机测试 |
4.4.1 烟机组装 |
4.4.2 测试平台 |
4.4.3 测试现象分析 |
4.5 实验结果与分析 |
4.5.1 静电模块吸附油烟效果 |
4.5.2 静电模块对PM2.5 排放的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 结构方案优化设计 |
5.1 主要问题分析 |
5.2 双层针尖方案 |
5.3 蜂窝方案 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)大气压弥散放电等离子体的生成及其在空气净化中的应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 弥散放电的研究现状 |
1.3 空气净化技术分析 |
1.4 研究目的和意义 |
1.5 本文主要研究内容 |
2 大气压弥散放电等离子体的生成及空气净化机理 |
2.1 等离子体的一般性质 |
2.2 生成等离子体的气体放电方式 |
2.3 大气压弥散放电等离子体技术 |
2.3.1 电场强度的控制对弥散放电的影响 |
2.3.2 种子电子数量的控制对弥散放电的影响 |
2.3.3 悬浮电极的使用对弥散放电的影响 |
2.3.4 多电位的采用对弥散放电的影响 |
2.4 空气净化机理 |
2.4.1 等离子体空气净化机理 |
2.4.2 采用活性碳纤维的空气净化机理 |
2.5 本章小结 |
3 线状的大气压弥散放电等离子体的生成 |
3.1 等离子体电源 |
3.2 螺旋接触式电极的放电特性 |
3.2.1 电极结构及放电特性 |
3.2.2 电场分析 |
3.3 电极结构参数对放电的影响 |
3.3.1 螺距对放电的影响 |
3.3.2 电极直径对放电的影响 |
3.4 介质阻挡方式对放电的影响 |
3.5 灰尘和潮湿混合环境下对放电的影响 |
3.6 本章小结 |
4 平面和立体的大气压弥散放电等离子体的生成 |
4.1 实验系统 |
4.2 螺旋-线电极的放电特性 |
4.2.1 电极结构 |
4.2.2 电场分布特征分析 |
4.2.3 放电特性 |
4.2.4 不同U_1/U_2的比值对放电的影响 |
4.3 带有悬浮电极的螺旋-螺旋电极的放电特性 |
4.3.1 电极结构及电场分布 |
4.3.2 放电特性 |
4.4 三维电极的放电特性 |
4.4.1 电极结构及电场分布 |
4.4.2 放电特性 |
4.5 本章小结 |
5 等离子体空气净化实验研究 |
5.1 实验平台介绍 |
5.1.1 模拟室内环境部分 |
5.1.2 空气净化实验装置 |
5.1.3 测量装置 |
5.2 等离子体空气净化实验 |
5.2.1 反应时间对净化效果的影响 |
5.2.2 电极层数对净化效果的影响 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)阵列电极流光放电处理苯乙烯的研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 实验 |
1.1 反应器系统 |
1.2 计算方法 |
2 结果与讨论 |
2.1 反应器放电特性 |
2.2 臭氧产量 |
2.3 苯乙烯去除效率 |
2.4 气溶胶 |
3 结论 |
(5)Ag和Au负载对TiO2光催化和电化学性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 TiO_2的结构和性质 |
1.2.1 TiO_2的晶体结构 |
1.2.2 TiO_2的能带结构 |
1.2.3 TiO_2的性质 |
1.3 TiO_2的制备方法 |
1.3.1 TiO_2薄膜的制备方法 |
1.3.2 TiO_2管的制备方法 |
1.4 TiO_2光催化的机理及现状 |
1.4.1 TiO_2的光催化机理 |
1.4.2 TiO_2光催化剂的改性 |
1.5 TiO_2锂离子电池负极材料的机制与现状 |
1.5.1 TiO_2的储锂机制 |
1.5.2 TiO_2负极材料的研究性现状 |
1.6 TiO_2的应用 |
1.6.1 光催化降解有机物 |
1.6.2 锂离子电池负极材料 |
1.6.3 光电催化制氢 |
1.6.4 太阳能电池阳极材料 |
1.6.5 气敏传感器材料 |
1.6.6 生物医用材料 |
1.7 本工作的研究内容和意义 |
参考文献 |
第二章 实验方法与材料 |
2.1 实验原理及方法 |
2.1.1 TiO_2纳米薄膜的制备 |
2.1.2 TiO_2纳米管的制备 |
2.1.3 TiO_2纳米薄膜光催化原理 |
2.1.4 TiO_2作为锂离子电池负极材料的构造极其工作原理 |
2.2 实验材料与设备 |
2.2.1 药品和材料 |
2.2.2 仪器和设备 |
2.3 实验样品的制备 |
2.3.1 TiO_2纳米薄膜的制备 |
2.3.2 TiO_2纳米管的制备 |
2.4 材料表征 |
2.4.1 X射线衍射(XRD) |
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.4.4 荧光光谱(PL) |
2.4.5 激光拉曼光谱(Raman) |
2.4.6 X射线光电子能谱(XPS) |
2.4.7 循环伏安测量技术[14-18] |
2.4.8 恒电流充放电测试 |
2.4.9 纽扣电池组装 |
参考文献 |
第三章 Ag衬底对Cu掺杂TiO_2薄膜光催化性能的影响 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 薄膜的制备 |
3.2.2 材料表征 |
3.2.3 材料光催化活性的测量 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 形貌分析 |
3.3.2 晶体结构分析 |
3.3.3 荧光分析 |
3.3.4 光学性能分析 |
3.3.5 表面元素化合价分析 |
3.3.6 光催化性能分析 |
3.4 光催化机制 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 Ag纳米颗粒对N掺杂TiO_2薄膜的影响 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 薄膜的制备 |
4.2.2 材料表征 |
4.2.3 光催化活性的测试 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 薄膜的结构分析 |
4.3.2 薄膜的表面元素分析 |
4.3.3 薄膜的形貌分析 |
4.3.4 Ag衬底厚度对Ag/N-Ti O2薄膜形貌的影响 |
4.3.5 Ag在TiO_2薄膜中的扩散 |
4.3.6 薄膜的光致发光光谱分析 |
4.3.7 紫外-可见光光谱分析 |
4.3.8 Ag/N-TiO_2薄膜的光催化性能分析 |
4.3.9 Ag/N-TiO_2薄膜的光催化机理分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 TiO_2纳米管的制备及其做锂离子电池负极材料的电化学性能 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 TiO_2纳米管的制备 |
5.2.2 材料表征 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 形貌分析 |
5.3.2 XRD分析 |
5.3.3 TiO_2纳米管生长分析 |
5.3.4 恒电流充放电测试 |
5.3.5 循环伏安性能测试 |
5.3.6 循环性能测试 |
5.3.7 高倍率循环性能测试 |
5.4 实验结果分析 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 Ag在TiO_2纳米管中快速扩散制备Ag@TiO_2纳米阵列 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 TiO_2纳米管的制备 |
6.2.2 纳米Ag膜的制备 |
6.2.3 Ag@TiO_2纳米阵列的制备 |
6.2.4 材料表征 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 Ag@TiO_2纳米阵列的晶体结构分析 |
6.3.2 Ag@TiO_2纳米阵列的形貌分析 |
6.3.3 Ag在TiO_2纳米阵列中的扩散现象 |
6.4 实验结果讨论 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
第七章 Au负载TiO_2纳米的制备及其电化学性能 |
7.1 前言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 TiO_2纳米管的制备 |
7.2.2 纳米Au膜的制备 |
7.2.3 Au@TiO_2纳米阵列的制备 |
7.2.4 材料表征 |
7.3 实验结果 |
7.3.1 Au@TiO_2纳米阵列的结构分析 |
7.3.2 Au@TiO_2纳米阵列的形貌分析 |
7.3.4 Au在TiO_2纳米阵列中的扩散 |
7.4 扩散结果讨论 |
7.5 电化学性能测试 |
7.5.1 循环伏安测试 |
7.5.2 恒电流充放电测试 |
7.5.3 循环性能测试 |
7.5.4 交流阻抗测试 |
7.6 本章小结 |
参考文献 |
第八章 结论 |
创新点 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
(6)反电晕等离子体发生方法及协同催化处理挥发性有机物的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
图目录 |
表目录 |
论文符号清单 |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题背景 |
1.2.1 我国人为源VOCs排放基本情况 |
1.2.2 VOCs治理技术分析 |
1.2.3 低温等离子体发生技术 |
1.2.4 低温等离子体催化去除VOCs |
1.2.5 存在的问题 |
1.3 课题的研究目的、内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究方案 |
第2章 实验系统与分析方法 |
2.1 化学试剂和气体 |
2.2 实验仪器 |
2.3 反应器 |
2.3.1 反电晕放电反应器及放电电极结构 |
2.3.2 介质阻挡放电反应器 |
2.3.3 复合反应器 |
2.4 实验系统 |
2.4.1 催化剂反电晕放电实验平台 |
2.4.2 等离子体催化评价装置系统 |
2.4.3 闭循环实验平台 |
2.4.4 PIV实验平台 |
2.5 催化剂制备 |
2.5.1 氧化铝载体 |
2.5.2 共沉淀法制备催化剂 |
2.5.3 浸渍法制备催化剂 |
2.5.4 涂覆法制备催化剂 |
2.6 催化剂表征方法 |
2.7 方法和模式 |
2.7.1 测试方法 |
2.7.2 计算方法和模式 |
2.8 本章小节 |
第3章 颗粒催化剂反电晕放电研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.3 颗粒层反电晕放电 |
3.3.1 电晕放电 |
3.3.2 催化剂颗粒层反电晕放电 |
3.4 颗粒层反电晕发生机制 |
3.4.1 电除尘器中的反电晕放电 |
3.4.2 催化剂颗粒层的反电晕放电机制 |
3.5 反电晕放电数学模型 |
3.5.1 电除尘器中反电晕放电模型 |
3.5.2 稳定颗粒层的反电晕放电模型 |
3.6 基于反电晕放电的等离子体发生方法 |
3.6.1 方形固体材料放电 |
3.6.2 多孔规整材料放电 |
3.7 本章小结 |
第4章 催化剂反电晕放电产生等离子体的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验内容 |
4.3 催化剂及表征结果 |
4.4 催化剂反电晕放电特性 |
4.4.1 伏安特性曲线 |
4.4.2 毛细石英管放电 |
4.5 催化剂反电晕放电的主要影响因素 |
4.5.1 孔径大小的影响 |
4.5.2 催化剂种类的影响 |
4.5.3 介质层厚度的影响 |
4.5.4 湿度的影响 |
4.6 发射光谱 |
4.7 流场 |
4.8 等离子体功率调节 |
4.9 本章小结 |
第5章 催化剂反电晕放电机制及模型 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.3 放电机制 |
5.3.1 伏安特性分析 |
5.3.2 中间辅助网电极的功能分析 |
5.3.3 蜂窝反电晕放电过程 |
5.4 数学模型 |
5.5 本章小结 |
第6章 催化剂反电晕放电去除VOCs研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.3 催化剂表征结果 |
6.4 VOCs去除效率 |
6.4.1 臭氧的生成 |
6.4.2 甲苯的去除效率 |
6.5 气溶胶的生成和捕集 |
6.5.1 催化剂反电晕收集有机气溶胶 |
6.5.2 催化剂反电晕收集细颗粒物 |
6.6 催化剂反电晕去除VOCs过程分析 |
6.7 本章小结 |
第7章 等离子体催化复合体系去除VOCs研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.3 催化剂表征结果 |
7.4 两段式等离子体催化去除VOCs |
7.4.1 DBD反应器放电性质 |
7.4.2 臭氧的生成 |
7.4.3 正己烷的去除 |
7.4.4 两段式反应器去除VOCs的催化剂比较 |
7.5 等离子体催化复合体系去除VOCs |
7.5.1 等离子体催化复合体系 |
7.5.2 DBD放电特性 |
7.5.3 臭氧的生成 |
7.5.4 DBD去除甲苯 |
7.5.5 等离子体催化去除甲苯 |
7.6 催化剂反电晕放电作用分析 |
7.6.1 加强等离子体化学反应 |
7.6.2 放电离子风的作用 |
7.6.3 气溶胶捕集和催化剂再生 |
7.7 本章小结 |
第8章 VOCs的降解产物分析和降解机理研究 |
8.1 引言 |
8.2 气相产物 |
8.3 气溶胶 |
8.4 VOCs降解过程机理及动力学模型 |
8.4.1 等离子体降解VOCs |
8.4.2 等离子体催化降解VOCs |
8.5 等离子体催化去除VOCs过程的问题和解决方法 |
8.5.1 能量效率 |
8.5.2 副产物 |
8.5.3 催化剂失活 |
8.6 本章小结 |
第9章 全文总结及展望 |
9.1 全文总结 |
9.2 本文主要创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(7)非热放电与催化耦合降解室内苯和甲苯研究(论文提纲范文)
创新点摘要 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 气态VOCs污染物的来源和危害 |
1.2 治理VOCs的传统技术 |
1.2.1 回收法 |
1.2.2 销毁法 |
1.3 等离子体降解VOCs研究 |
1.3.1 作用机理 |
1.3.2 研究进展 |
1.4 光催化降解VOCs研究 |
1.4.1 作用机理 |
1.4.2 研究进展 |
1.5 等离子体光催化耦合去除VOCs |
1.5.1 作用机理 |
1.5.2 研究进展 |
1.6 研究目标和研究内容 |
1.6.1 研究目标 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 多针对板电晕放电O和N自由基产率优化 |
2.1 引言 |
2.2 实验装置 |
2.3 实验原理 |
2.4 负电晕放电中激发态O和N原子产率优化 |
2.4.1 放电功率的影响 |
2.4.2 电极间距的影响 |
2.4.3 相对湿度的影响 |
2.4.4 N_2流量的影响 |
2.5 正电晕流光放电中O和N原子空间分布及其产率优化 |
2.5.1 流光放电中O和N原子空间分布 |
2.5.2 流光放电中O和N产率优化(相对湿度作用) |
2.6 小结 |
第3章 针阵列对板电晕放电净化室内苯和甲苯研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验设计 |
3.2.1 实验装置 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 参数选择 |
3.3 苯和甲苯自然降解 |
3.4 初始浓度对苯和甲苯去除效率的影响 |
3.4.1 正电晕放电 |
3.4.2 负电晕放电 |
3.5 放电功率对苯和甲苯去除效率的影响 |
3.5.1 正电晕放电 |
3.5.2 负电晕放电 |
3.6 放电极性对苯和甲苯去除效率的影响 |
3.7 电极间距对苯和甲苯去除效率的影响 |
3.7.1 正电晕放电 |
3.7.2 负电晕放电 |
3.8 相对湿度对苯和甲苯去除效率的影响 |
3.8.1 正电晕放电 |
3.8.2 负电晕放电 |
3.9 小结 |
第4章 非热放电与催化耦合对苯和甲苯降解效果研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验装置 |
4.3 催化剂表征 |
4.3.1 TiO_2催化剂表征 |
4.3.2 MnO_2催化剂表征 |
4.4 非热放电与MnO_2催化降解苯和甲苯研究 |
4.4.1 放电功率及催化剂用量对苯和甲苯去除效率的影响 |
4.4.2 相对湿度的影响 |
4.5 非热放电与光催化耦合降解苯和甲苯研究 |
4.5.1 放电功率的影响 |
4.5.2 相对湿度的影响 |
4.6 非热放电与光催化协同MnO_2催化剂降解苯和甲苯研究 |
4.6.1 放电功率的影响 |
4.6.2 相对湿度的影响 |
4.7 小结 |
第5章 非热放电与催化耦合降解苯和甲苯产物分析及机理探讨 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 实验装置及实验仪器 |
5.2.2 实验及分析方法 |
5.3 单一等离子体降解苯和甲苯 |
5.3.1 苯和甲苯分解产物CO_2和CO选择性 |
5.3.2 放电产生的副产物O_3和NO_x研究 |
5.3.3 有机副产物色谱-质谱分析 |
5.3.4 非热放电降解苯和甲苯机理探讨 |
5.4 非热放电与MnO_2催化降解苯和甲苯 |
5.4.1 苯和甲苯分解产物CO_2和CO选择性 |
5.4.2 放电产生的副产物O_3和NO_x研究 |
5.4.3 有机副产物色谱-质谱分析 |
5.4.4 非热放电与MnO_2催化降解苯和甲苯机理分析 |
5.5 非热放电与光催化降解苯和甲苯 |
5.5.1 苯和甲苯分解产物CO_2和CO选择性 |
5.5.2 放电产生的副产物O_3和NO_x研究 |
5.5.3 有机副产物色谱-质谱分析 |
5.5.4 非热放电与光催化降解苯和甲苯机理分析 |
5.6 非热放电与光催化协同MnO_2催化降解苯和甲苯 |
5.6.1 苯和甲苯分解产物CO_2和CO选择性 |
5.6.2 放电产生的副产物O_3和NO_x研究 |
5.6.3 有机副产物色谱-质谱分析 |
5.6.4 非热放电与光催化协同MnO_2催化降解苯和甲苯机理分析 |
5.7 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间公开发表的论文 |
致谢 |
作者简介 |
(8)针阵列电晕放电降低室内苯实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 室内空气污染来源 |
1.1.1 室外污染 |
1.1.2 室内污染 |
1.2 室内空气中苯来源及影响 |
1.2.1 苯的来源 |
1.2.2 苯的危害 |
1.3 降低苯污染的方法 |
1.3.1 吸附净化法 |
1.3.2 吸收法 |
1.3.3 燃烧法 |
1.3.4 生物净化法 |
1.3.5 光催化氧化法 |
1.4 电晕放电技术 |
1.4.1 电晕放电简介 |
1.4.2 研究进展 |
1.5 研究目标与研究内容 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 实验装置设置 |
2.1 实验工艺流程 |
2.2 反应器结构 |
2.3 测试系统建立 |
2.3.1 电晕放电电参数测试 |
2.3.2 苯浓度测试 |
第3章 针阵列对板正电晕放电降低室内苯 |
3.1 空白实验 |
3.2 初始浓度对苯去除率影响 |
3.3 风速对苯去除率影响 |
3.4 放电功率对苯去除率影响 |
3.5 相对湿度对苯去除率影响 |
3.6 小结 |
第4章 针阵列对板负电晕放电降低室内苯 |
4.1 初始浓度对苯去除率影响 |
4.2 放电功率对苯去除率影响 |
4.3 相对湿度对苯去除率影响 |
4.4 正负电晕放电作用比较 |
4.5 小结 |
第5章 针阵列双极电晕放电降低室内苯 |
5.1 正高压对苯去除率影响 |
5.2 负高压对苯去除率影响 |
5.3 不同放电方式间苯去除率比较 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间公开发表论文 |
致谢 |
研究生履历 |
(9)大气压介质阻挡放电多针—同轴反应器结构优化及降解甲醛试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 问题的提出和研究的意义 |
1.2 大气压介质阻挡放电研究现状 |
1.2.1 大气压介质阻挡放电的放电模式 |
1.2.2 介质阻挡放电应用 |
1.3 大气压介质阻挡放电电极结构研究现状 |
1.4 介质阻挡放电去除甲醛的研究现状 |
1.5 本文研究的主要内容 |
2 大气压空气 DBD 多针-同轴电极结构优化 |
2.1 引言 |
2.2 多针—同轴电极结构设计 |
2.2.1 阻挡介质 |
2.2.2 多针-同轴电极结构参数设计 |
2.3 大气压多针-同轴反应器电场分布的有限元计算模型 |
2.3.1 MC 电极 DBD 等效电路模型 |
2.3.2 MC 反应器电场分布的理论计算模型 |
2.3.3 MC 反应器电场分布的几何模型 |
2.3.4 仿真参数 |
2.4 计算结果与讨论 |
2.4.1 MC 电极放电特性分析 |
2.4.2 电极结构对 AR 体积比的影响 |
2.4.3 电极结构对 AR 的影响 |
2.4.4 电极结构优化 |
2.5 基于流体模型对相邻针相互作用的进一步研究 |
2.5.1 计算模型 |
2.5.2 结果与讨论 |
2.6 本章小结 |
3 多针-同轴电极结构的 DBD 传输电荷产生条件 |
3.1 引言 |
3.2 试验装置与试验方法 |
3.2.1 试验装置 |
3.2.2 Lissajous 图形 |
3.3 MC 电场计算模型的验证 |
3.3.1 电极结构对周期传输电荷量的影响 |
3.3.2 电极结构对放电功率的影响 |
3.3.3 讨论 |
3.4 包含针间距的正交试验 |
3.4.1 试验设计 |
3.4.2 正交试验 |
3.5 包含针间距的正交试验方差分析 |
3.5.1 分析方法 |
3.5.2 显着性分析 |
3.5.3 最优试验方案组合 |
3.6 不包含针间距的正交试验 |
3.6.1 试验设计 |
3.6.2 正交试验 |
3.7 不包含针间距的正交试验方差分析 |
3.7.1 分析方法 |
3.7.2 显着性分析 |
3.7.3 最优试验方案组合 |
3.8 讨论 |
3.8.1 优化电极的 DBD 放电特性 |
3.8.2 外加电压幅值的影响 |
3.8.3 电源频率的影响 |
3.8.4 电极结构的影响 |
3.9 本章小结 |
4 大气压空气 DBD 降解甲醛的模拟试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验部分 |
4.2.1 试验装置 |
4.2.2 试验步骤 |
4.2.3 甲醛降解率计算公式 |
4.3 降解甲醛的正交试验研究 |
4.3.1 正交试验 |
4.3.2 方差分析 |
4.3.3 显着性分析 |
4.3.4 最优试验方案组合 |
4.4 讨论 |
4.4.1 优化电极结构降解甲醛的进一步试验 |
4.4.2 针长度对甲醛降解率的影响 |
4.4.3 针间距对甲醛降解率的影响 |
4.5 本章小结 |
5 介质阻挡放电降解甲醛的密度泛函分析 |
5.1 引言 |
5.2 密度泛函方法 |
5.3 计算方法与计算模型 |
5.3.1 计算方法 |
5.3.2 计算模型 |
5.3.3 主要的自由基化学反应过程 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 结构优化 |
5.4.2 主要的自由基化学反应相对能 |
5.4.3 HCHO 的分解反应 |
5.4.4 初始自由基的形成 |
5.4.5 次级自由基 HO_2~·的生成路径 |
5.4.6 HCO→HCHO 的反应 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 后续研究工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B. 作者在攻读博士学位期间负责的科研项目 |
C. 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 |
D. 作者在攻读博士学位期间申请的专利 |
E. 作者在攻读博士学位期间的获奖 |
(10)新型电极材料光/电催化降解有机污染物及污染物化学能的综合利用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词语 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 纳米Ti0_2 的基本性质及其光/电催化机理概述 |
1.2.1 Ti0_2 的基本性质 |
1.2.2 Ti0_2 的光/电催化机理 |
1.3 不同形貌的纳米Ti0_2 及其制备方法 |
1.3.1 纳米Ti0_2 粉体 |
1.3.2 有序的Ti0_2 纳米结构 |
1.4 纳米Ti0_2 的掺杂改性 |
1.4.1 半导体复合 |
1.4.2 离子掺杂 |
1.4.3 贵金属沉积 |
1.4.4 染料光敏化 |
1.5 影响Ti0_2 光/电催化氧化技术的主要因素 |
1.5.1 Ti0_2 晶型结构的影响 |
1.5.2 外加偏压的影响 |
1.5.3 溶液pH 的影响 |
1.5.4 光强的影响 |
1.5.5 电解质的影响 |
1.6 问题的提出 |
1.7 研究内容 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 技术路线 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验仪器和试剂 |
2.1.1 主要实验仪器和设备 |
2.1.2 主要实验试剂和药品 |
2.2 电极材料的制备方法 |
2.2.1 电解质的组成 |
2.2.2 实验装置 |
2.3 复合电极材料的制备方法 |
2.3.1 CdS/Ti0_2 纳米管阵列复合电极 |
2.3.2 Cu_20/Ti0_2 纳米管阵列复合电极 |
2.4 光电性能测试 |
2.5 降解有机污染物 |
2.5.1 目标污染物的选择 |
2.5.2 标准曲线 |
2.5.3 有机物降解技术 |
2.6 光催化燃料电池 |
第三章 Ti0_2纳米管(孔)阵列电极的制备及其光电性能 |
3.1 传统Ti0_2 纳米管阵列(TNA)的制备 |
3.1.1 HF-H20 介质中Ti0_2 纳米管阵列(TNA)的制备 |
3.1.2 HF-DMSO 介质中Ti0_2 纳米管阵列(TNA)的制备 |
3.1.3 传统Ti0_2 纳米管阵列(TNA)电极的光电性能对比 |
3.2 短Ti0_2 纳米管阵列(STNA)电极 |
3.2.1 氧化时间对短Ti0_2 纳米管阵列(STNA)形貌特征的影响 |
3.2.2 氧化电压对短Ti0_2 纳米管阵列(STNA)形貌特征的影响 |
3.2.3 电流-时间曲线 |
3.2.4 短Ti0_2纳米管阵列(STNA)电极与传统Ti0_2纳米管阵列(TNA)电极的光电性能对比 |
3.3 Ti0_2 纳米孔阵列(TNP)电极 |
3.3.1 氧化时间对Ti0_2 纳米孔阵列(TNP)形貌特征的影响 |
3.3.2 氧化电压对Ti0_2 纳米孔阵列(TNP)形貌特征的影响 |
3.3.3 XRD,XPS 和EDS |
3.3.4 Ti0_2 纳米孔阵列(TNP)电极与传统Ti0_2 纳米管阵列(TNA)电极的光电性能对比 |
3.4 本章小结 |
第四章 Ti0_2纳米管(孔)阵列电极光/电催化降解有机污染物的性能 |
4.1 引言 |
4.2 光/电催化降解有机污染物性能 |
4.2.1 传统Ti0_2 纳米管阵列(TNA)电极光/电催化降解有机污染物性能 |
4.2.2 短Ti0_2 纳米管阵列(STNA)电极光/电催化降解有机污染物性能 |
4.2.3 Ti0_2 纳米孔阵列(TNP)电极光/电催化降解有机污染物性能 |
4.3 本章小结 |
第五章Ti0_2纳米管阵列电极的可见光改性研究 |
5.1 硫化镉/短Ti0_2 纳米管阵列(CdS/STNA)复合电极 |
5.1.1 硫化镉/短Ti0_2 纳米管阵列(CdS/STNA)复合电极的表征 |
5.1.2 硫化镉/短Ti0_2 纳米管阵列(CdS/STNA)复合电极的光电化学性能 |
5.1.3 硫化镉/短Ti0_2 纳米管阵列(CdS/STNA)复合电极的稳定性 |
5.1.4 CdS/短Ti0_2 纳米管阵列(CdS/STNA)复合电极的光电催化机理研究 |
5.2 氧化亚铜/短Ti0_2 纳米管阵列(Cu_20/STNA)复合电极 |
5.2.1 氧化亚铜/短Ti0_2 纳米管阵列(Cu_20/STNA)复合电极的表征 |
5.2.2 氧化亚铜/短Ti0_2 纳米管阵列(Cu_20/STNA)复合电极的光电化学性能 |
5.2.3 Cu_20/短Ti0_2 纳米管阵列(Cu_20/STNA)复合电极的稳定性 |
5.3 本章小结 |
第六章 基于Ti0_2纳米管阵列电极的光催化燃料电池的设计及应用 |
6.1 引言 |
6.2 光催化燃料电池(PFC)的设计 |
6.3 光催化燃料电池(PFC)的性能研究 |
6.3.1 极化曲线和光电转化效率 |
6.3.2 光催化燃料电池(PFC)的影响因素研究 |
6.3.3 光催化燃料电池的稳定性 |
6.4 难降解有机物的电池性能 |
6.4.1 不同难降解有机物的电池性能 |
6.4.2 有机物降解性能 |
6.4.3 量子效率 |
6.4.4 光催化燃料电池(PFC)的可见光响应性能 |
6.5 光催化燃料电池(PFC)的应用研究 |
6.5.1 光催化燃料电池(PFC)-光电催化反应器复合体系的设计 |
6.5.2 不同降解过程对比 |
6.5.3 复合体系的有机物降解性能及影响因素研究 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
四、阵列电极流光放电分解苯系有机物(论文参考文献)
- [1]应用于室内空气净化的离子风技术研究[D]. 胡文龙. 北京交通大学, 2020(03)
- [2]吸油烟机中静电油烟净化模块的设计开发[D]. 胡永. 电子科技大学, 2019(04)
- [3]大气压弥散放电等离子体的生成及其在空气净化中的应用研究[D]. 柴茂林. 北京交通大学, 2019(01)
- [4]阵列电极流光放电处理苯乙烯的研究[J]. 冯发达,蔡丽敏,曾远娴,刘振,闫克平. 电工技术学报, 2018(S1)
- [5]Ag和Au负载对TiO2光催化和电化学性能的影响[D]. 张王刚. 太原理工大学, 2017(12)
- [6]反电晕等离子体发生方法及协同催化处理挥发性有机物的研究[D]. 冯发达. 浙江大学, 2014(12)
- [7]非热放电与催化耦合降解室内苯和甲苯研究[D]. 葛辉. 大连海事大学, 2013(09)
- [8]针阵列电晕放电降低室内苯实验研究[D]. 于然. 大连海事大学, 2012(09)
- [9]大气压介质阻挡放电多针—同轴反应器结构优化及降解甲醛试验研究[D]. 王晓静. 重庆大学, 2012(02)
- [10]新型电极材料光/电催化降解有机污染物及污染物化学能的综合利用[D]. 刘艳彪. 上海交通大学, 2011(07)