二氧化硅表面催化介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生臭氧的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-07 10:59
社會的發(fā)展使人們對于精神生活的需求越來越強(qiáng)烈,因而人們將目光逐漸聚焦在環(huán)境污染、醫(yī)療健康等領(lǐng)域。由于具有強(qiáng)氧化性而且非常環(huán)保,臭氧在飲用水消毒、污水處理、醫(yī)療健康等方面的應(yīng)用越來越廣泛。臭氧發(fā)生器需進(jìn)一步提高臭氧產(chǎn)率和臭氧濃度才能滿足人們高濃度、低能耗的臭氧需求。然而,現(xiàn)如今的臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)率始終遠(yuǎn)低于理論值。在過去的研究中,大多數(shù)學(xué)者專注于對介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu)、電極材料、電源以及放電參數(shù)的優(yōu)化,但臭氧濃度和臭氧產(chǎn)率始終不能大幅度提升。在放電空間內(nèi)填充催化材料雖然能取得不錯(cuò)效果,但始終不是研究催化材料對臭氧產(chǎn)生的催化作用的合適方式。在介質(zhì)板表面負(fù)載催化材料是一種研究催化材料催化臭氧產(chǎn)生機(jī)理的理想方法。本文以二氧化硅作為催化材料,采用平板式介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器,研究二氧化硅表面催化臭氧產(chǎn)生的機(jī)理。本文通過溶液凝膠法成功將二氧化硅負(fù)載在介質(zhì)板上。研究了不同放電參數(shù)下,二氧化硅對臭氧產(chǎn)生的影響,并結(jié)合XPS、FTIR等表征手段對催化材料的表征結(jié)果,初步揭示二氧化硅表面催化臭氧產(chǎn)生的反應(yīng)機(jī)理。得到的主要結(jié)論有:(1)隨著浸漬次數(shù)的增大,二氧化硅膜厚度增大,負(fù)載二氧化硅膜的介質(zhì)板的導(dǎo)熱系數(shù)減少。...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2表面反應(yīng)兩種機(jī)理示意圖??
?第2章負(fù)載催化劑及搭建實(shí)驗(yàn)平臺???30:?5xl〇-:摩爾比進(jìn)行混合,乙醇的量也為800?ml,攪拌后稱為溶膠B。??第三步,將制取的堿溶膠A與酸溶膠B進(jìn)行充分混合并攪拌,獲得新的溶??膠C。將溶膠C在70-8CTC下保溫4小時(shí),充分揮發(fā)溶膠C中的HC1和NH3。??這樣能去除溶膠中的催化劑成分,能使溶膠長時(shí)間保存。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)形成的溶膠??如圖2-2所示。??????圖2-2制取的二氧化硅溶膠??第四步,使用蒸餾水和乙醇對介質(zhì)板進(jìn)行清洗,洗去表面污漬,并使用烘??箱對氧化鋁板進(jìn)行干燥。??第五步,將氧化鋁板浸漬進(jìn)入溶膠中,以20?cm/min的速度進(jìn)行手動提拉,??使得在氧化鋁板表面形成二氧化硅涂層。??第六步,將含有二氧化硅涂層的氧化鋁板置于烘箱中以8(TC干燥30分鐘,??以進(jìn)行下一次浸漬,即重復(fù)第四步,獲得既定的浸潰次數(shù)的二氧化硅涂層,以??獲得不同厚度的二氧化硅膜。??第七步,將浸漬有既定厚度的二氧化硅膜的氧化鋁板放入箱式電阻爐中進(jìn)??行烘烤,燒結(jié)。燒結(jié)溫度為450°C,燒結(jié)時(shí)間為30分鐘。冷卻后即可。本實(shí)驗(yàn)??過程中直接將負(fù)載有不同厚度二氧化硅膜的氧化鋁板作為介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu)中??的介質(zhì)板。??負(fù)載二氧化硅的流程如下圖2-3所示:??18??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣體氛圍對低溫等離子體協(xié)同控制汞和二噁英的影響[J]. 竹濤,張星,馬名烽,陳揚(yáng),金鑫睿,袁前程. 高電壓技術(shù). 2019(06)
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[9]顆粒填充對介質(zhì)阻擋放電制臭氧性能的影響[J]. 錢樹樓,魏俊,秦豫川,王城,夏維東. 核聚變與等離子體物理. 2017(03)
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博士論文
[1]Cex/HBEA催化劑選擇性催化還原NOx機(jī)制及其抗硫抗積炭特性[D]. 施赟.浙江大學(xué) 2017
[2]介質(zhì)阻擋放電材料對放電特性影響的研究[D]. 李明.華北電力大學(xué)(北京) 2008
碩士論文
[1]介質(zhì)表面粗糙度對DBD放電特性和臭氧發(fā)生影響及多參數(shù)優(yōu)化[D]. 王全園.南昌大學(xué) 2019
[2]負(fù)載SiO2納米顆粒石英纖維催化臭氧發(fā)生實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郭良銀.南昌大學(xué) 2017
本文編號:3481736
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2表面反應(yīng)兩種機(jī)理示意圖??
?第2章負(fù)載催化劑及搭建實(shí)驗(yàn)平臺???30:?5xl〇-:摩爾比進(jìn)行混合,乙醇的量也為800?ml,攪拌后稱為溶膠B。??第三步,將制取的堿溶膠A與酸溶膠B進(jìn)行充分混合并攪拌,獲得新的溶??膠C。將溶膠C在70-8CTC下保溫4小時(shí),充分揮發(fā)溶膠C中的HC1和NH3。??這樣能去除溶膠中的催化劑成分,能使溶膠長時(shí)間保存。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)形成的溶膠??如圖2-2所示。??????圖2-2制取的二氧化硅溶膠??第四步,使用蒸餾水和乙醇對介質(zhì)板進(jìn)行清洗,洗去表面污漬,并使用烘??箱對氧化鋁板進(jìn)行干燥。??第五步,將氧化鋁板浸漬進(jìn)入溶膠中,以20?cm/min的速度進(jìn)行手動提拉,??使得在氧化鋁板表面形成二氧化硅涂層。??第六步,將含有二氧化硅涂層的氧化鋁板置于烘箱中以8(TC干燥30分鐘,??以進(jìn)行下一次浸漬,即重復(fù)第四步,獲得既定的浸潰次數(shù)的二氧化硅涂層,以??獲得不同厚度的二氧化硅膜。??第七步,將浸漬有既定厚度的二氧化硅膜的氧化鋁板放入箱式電阻爐中進(jìn)??行烘烤,燒結(jié)。燒結(jié)溫度為450°C,燒結(jié)時(shí)間為30分鐘。冷卻后即可。本實(shí)驗(yàn)??過程中直接將負(fù)載有不同厚度二氧化硅膜的氧化鋁板作為介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu)中??的介質(zhì)板。??負(fù)載二氧化硅的流程如下圖2-3所示:??18??
圖2-3二氧化硅負(fù)載流程圖??2.3搭建實(shí)驗(yàn)平臺及實(shí)驗(yàn)流程??2.3.1搭建實(shí)驗(yàn)平臺??本課題的主要研宄對象為二氧化硅對臭氧發(fā)生器的產(chǎn)生臭氧的表面催化反??應(yīng)機(jī)理。本實(shí)驗(yàn)的電路圖如下圖所示:本次實(shí)驗(yàn)使用的是高頻高壓交流電源,??采用的是單介質(zhì)板平板型介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu),通過替換負(fù)載不同厚度的二氧化??硅膜的介質(zhì)板,得到不同二氧化硅膜對臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧濃度和臭氧產(chǎn)率??的影響。本次實(shí)驗(yàn)的放電裝置如下圖2-4。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣體氛圍對低溫等離子體協(xié)同控制汞和二噁英的影響[J]. 竹濤,張星,馬名烽,陳揚(yáng),金鑫睿,袁前程. 高電壓技術(shù). 2019(06)
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[8]銅基底上制備CuO納米線的原位構(gòu)筑及其在低溫等離子體-催化氧化甲苯應(yīng)用[J]. 于東麒,段連杰,鄭敏芳,劉歡,于偉行. 遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[9]顆粒填充對介質(zhì)阻擋放電制臭氧性能的影響[J]. 錢樹樓,魏俊,秦豫川,王城,夏維東. 核聚變與等離子體物理. 2017(03)
[10]填充床介質(zhì)阻擋放電臭氧發(fā)生器的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 魏俊,錢樹樓,王城,夏維東. 高電壓技術(shù). 2017(08)
博士論文
[1]Cex/HBEA催化劑選擇性催化還原NOx機(jī)制及其抗硫抗積炭特性[D]. 施赟.浙江大學(xué) 2017
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碩士論文
[1]介質(zhì)表面粗糙度對DBD放電特性和臭氧發(fā)生影響及多參數(shù)優(yōu)化[D]. 王全園.南昌大學(xué) 2019
[2]負(fù)載SiO2納米顆粒石英纖維催化臭氧發(fā)生實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郭良銀.南昌大學(xué) 2017
本文編號:3481736
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