介质阻挡放电中OH自由基对甲醛脱除的影响

doi:10.3866/PKU.WHXB20110802

物理化学学报 >> 2011, Vol. 27 >> Issue (08): 1979-1984.doi: 10.3866/PKU.WHXB20110802

介质阻挡放电中OH自由基对甲醛脱除的影响

史恒超, 王文春, 杨德正, 霍岩, 贾莉

大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室, 辽宁大连 116024

收稿日期:2011-01-26 修回日期:2011-05-05 发布日期:2011-07-19
通讯作者: 王文春 E-mail:wangwenc@dlut.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(50977006, 10575019), 辽宁省教育厅重点实验室项目(2009S017)和中央高校基本科研业务费专项资金 (DUT10JR03)资助项目

Effect of OH Radicals on Formaldehyde Removal in Dielectric Barrier Discharge

SHI Heng-Chao, WANG Wen-Chun, YANG De-Zheng, HUO Yan, JIA Li

Key Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion and Electron Beams, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning Province, P. R. China

Received:2011-01-26 Revised:2011-05-05 Published:2011-07-19
Contact: WANG Wen-Chun E-mail:wangwenc@dlut.edu.cn
Supported by:
The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (50977006, 10575019), College Scientific Research Program of the Liaoning Education Department, China (2009S017), and Fundamental Research Funds for the Central Universities, China (DUT10JR03).

摘要/Abstract

摘要：

对管线式介质阻挡放电中的甲醛脱除进行了实验研究, 测量了介质阻挡放电产生的OH (A²Σ→X ²Π, 0-0)自由基发射光谱. 研究了在一个大气压下不同放电峰值电压、放电频率、添加氩气和氧气时甲醛脱除率与OH自由基发射光谱强度的变化关系. 实验结果表明: 在氮气含甲醛体系中, 提高放电峰值电压、放电频率和增大氩气含量时, 甲醛脱除率随OH (A²Σ→X ²Π, 0-0)自由基发射光谱强度的增强而提高; 当在氮气含甲醛体系中增大氧气含量时, 甲醛脱除率随OH (A²Σ→X ²Π, 0-0)自由基发射光谱强度的减弱而降低. 在11.5 kV放电峰值电压和9 kHz放电频率下, 氮气含甲醛体系中甲醛脱除率达93.8%.

关键词: 介质阻挡放电, 甲醛脱除, OH自由基, 发射光谱, 大气压

Abstract:

The removal of formaldehyde by dielectric barrier discharge in a coaxial cylindrical reactor has been studied at atmospheric pressure. The emission spectra of OH (A²Σ→X ²Π, 0-0) emitted from the dielectric barrier discharge have been successfully recorded. The relationship between the removal efficiency of formaldehyde and the emission intensity of OH (A²Σ→X ²Π, 0-0) has been investigated at different applied voltages, driving frequencies, concentrations of argon and oxygen. We find that the removal efficiency of HCHO increases when the emission intensity of OH (A²Σ→X ²Π, 0-0) increases with rising applied voltage, driving frequency, and concentration of argon. However, the removal efficiency of HCHO decreases when the emission intensity of OH (A²Σ→X ²Π, 0-0) decreases with an increase in the concentration of oxygen. The removal efficiency of HCHO is 93.8% in N₂+HCHO mixed gas at 11.5 kV applied voltage and 9 kHz driving frequency.

Key words: Dielectric barrier discharge, Formaldehyde removal, OH radical, Emission spectrum, Atmospheric pressure

史恒超, 王文春, 杨德正, 霍岩, 贾莉. 介质阻挡放电中OH自由基对甲醛脱除的影响[J]. 物理化学学报, 2011, 27(08), 1979-1984. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110802

SHI Heng-Chao, WANG Wen-Chun, YANG De-Zheng, HUO Yan, JIA Li. Effect of OH Radicals on Formaldehyde Removal in Dielectric Barrier Discharge[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27(08), 1979-1984. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110802

链接本文: https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB20110802

https://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2011/V27/I08/1979

参考文献

(1) Kim, M. G.; No, B. Y.; Lee, S. M.; Nieh,W. L. J. Appl. Poly. Sci. 2003, 89, 1896.
(2) Liu, X. C.; Zhang, J. Z. Studies of Trace Elements and Health 2007, 24, 55. [刘雪春, 张进忠. 微量元素与健康研究, 2007, 24, 55.]
(3) Wang, G. D.; Li, K. L.; Li, D. L. Environmental Science Trends 2004, 3, 43. [王国栋, 李科林, 李德良. 环境科学动态, 2004, 3, 43.]
(4) Li, J. S.; Zhao, S. H.; Xing, Y. Chinese Journal of Public Health Engineering 2002, 1, 136. [李景舜, 赵淑华, 邢义. 中国卫生工程学, 2002, 1, 136.]
(5) Rong, H. Q.; Ryu, Z. Y.; Zheng, J. T.; Zhang, Y. L. J. Colloid Interface Sci. 2003, 61, 207.
(6) Saleh, J. M.; Hussian, S. M. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1986, 82, 2221.
(7) Troe, J. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 3862.
(8) Yang, J. J.; Li, D. X.; Li, Q. L.; Zhang, Z. J.;Wang, H. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2001, 17, 278. 杨建军, 李东旭, 李庆霖, 张治军, 汪汉卿. 物理化学学报, 2001, 17, 278.]
(9) Storch, D. G.; Kushner, M. J. J. Appl. Phys. 1993, 73, 51.
(10) Chang, M. B.; Lee, C. C. Environ. Sci. Technol. 1995, 29, 181.
(11) Simiand, N. B.; Pasquiers, S.; Jorand, F.; Postel, C.; Vacher, J. R. J. Phys. D-Appl. Phys. 2009, 42, 122003.
(12) Ding, H. X.; Zhu, A. M.; Yang, X. F.; Li, C. H.; Xu, Y. J. Phys. D-Appl. Phys. 2005, 38, 4160.
(13) Liang,W. J.; Li, J.; Li, J. X.; Zhu, T.; Jin, Y. Q. J. Hazard. Mater. 2010, 175, 1090.
(14) Lowke, J. J.; Morrow, R. IEEE Trans. Plasma Sci. 1995, 23, 661.
(15) Kohno, H.; Berezin, A. A.; Chang, J. S.; Tamura, M.;Yamamoto, T.; Shibuya, A.; Hondo, S. IEEE Trans. Ind. Appl. 1998, 34, 953.
(16) Herzberg, G. Molecular Spectra and Molecular Strutture, Vol.1; Science Press: Beijing, 1983; pp 148?163; Trans. byWang, D. C. [Herzberg, G. 分子光谱与分子结构, 第一卷. 王鼎昌, 译. 北京: 科学出版社, 1983: 148?163.]
(17) Zhang, J.; Lv, F. G.; Xu, Y.; Yang, X. F.; Zhu, A. M. Acta Phys. -Chim. Sin. 2007, 23, 1425. [张静, 吕福功, 徐勇, 杨学锋, 朱爱民. 物理化学学报, 2007, 23, 1425.]
(18) Baulch, D. L.; Bowman, C. T.; Cobos, C. J.; Cox, R. A.; Just, T.; Kerr, J. A.; Pilling, M. J.; Stocker, D.; Troe, J.; Tsang,W.;Walker, R.W.;Warnatz, J. J. Phys. Chem. Ref. Data 2005, 34, 757.
(19) Eichwald, O.; Yousfi, M.; Hennad, A.; Benabdessadok, M. D. J. Appl. Phys. 1997, 82, 4781.
(20) Baulch, D. L.; Cobos, C. J.; Cox, R. A.; Esser, C.; Frank, P.; Just, T.; Kerr, J. A.; Pilling, M. J.; Troe, J.;Walker, R.W.; Warnatz, J. J. Phys. Chem. Ref. Data 1992, 21, 411.
(21) Tsang,W.; Hampson, R. F. J. Phys. Chem. Ref. Data 1986, 15, 1087.
(22) Leblond, J. B.; Collier, F.; Hoffbeck, F.; Cottin, P. J. Chem. Phys. 1981, 74, 6242.
(23) Touzeau, M.; Pagnon, D. Chem. Phys. Lett. 1978, 53, 355.
(24) Ono, R.; Oda, T. IEEE Trans. Ind. Appl. 2000, 36, 82.

[1]	易颜辉,王旬旬,王丽,闫金辉,张家良,郭洪臣. 等离子体引发CH₃OH/NH₃偶联反应合成腈类化合物[J]. 物理化学学报, 2018, 34(3): 247 -255 .
[2]	常孟方,李磊,曹潇丹,贾梦辉,周加胜,陈缙泉,徐建华. 基于时间分辨方法的LicT蛋白荧光动力学特性[J]. 物理化学学报, 2017, 33(5): 1065 -1070 .
[3]	王皓, 宋凌珺, 李兴虎, 岳丽蒙. 介质阻挡放电等离子体甲烷部分氧化重整制氢[J]. 物理化学学报, 2015, 31(7): 1406 -1412 .
[4]	赵越, 王丽, 张家良, 郭洪臣. 非平衡等离子体放电模式及反应器结构对氨气分解制氢的影响[J]. 物理化学学报, 2014, 30(4): 738 -744 .
[5]	赵顺省, 张召, 石国香, 冯维旭, 吕兴强, 刘向荣. 苯并咪唑衍生配体锌-铕(或铽)异金属双核配合物的合成、结构与光学性质[J]. 物理化学学报, 2013, 29(07): 1408 -1414 .
[6]	常大磊, 李小松, 赵天亮, 朱爱民. 大气压射频等离子体化学气相沉积TiO₂体系的发射光谱诊断[J]. 物理化学学报, 2013, 29(03): 625 -630 .
[7]	王昆鹏, 王长生. 取代基对3(5)-(9-蒽基)吡唑光学性质的影响[J]. 物理化学学报, 2011, 27(03): 589 -594 .
[8]	陈奔, 何荣, 幸李明. 3-吡咯烷基苯并蒽酮的电子结构和光谱性质[J]. 物理化学学报, 2010, 26(09): 2515 -2522 .
[9]	王会萍, 白福全, 郑清川, 赵增霞, 赵晓杰, 张红星. 吲哚咔唑异构体的电子结构和光学性质[J]. 物理化学学报, 2010, 26(01): 115 -119 .
[10]	计敏, 甄军锋, 张群, 陈旸. 时间分辨傅立叶变换红外发射光谱技术研究叔丁基亚硝酸酯的光解动力学[J]. 物理化学学报, 2009, 25(08): 1641 -1644 .
[11]	王丽娜;刘忠伟;朱爱民;赵国利;徐勇. 介质阻挡放电等离子体中·OH和HO₂·自由基的数值模拟计算[J]. 物理化学学报, 2008, 24(08): 1400 -1404 .
[12]	孙琪;任亮;牛金海;宋志民. 介质阻挡放电等离子体与吸附在CuZSM-5上的NO或NO/O₂的相互作用[J]. 物理化学学报, 2008, 24(07): 1214 -1218 .
[13]	谢维杰;李龙海;周保学;蔡伟民. 氧气常压介质阻挡放电的发射光谱及能量传递机理[J]. 物理化学学报, 2008, 24(05): 827 -832 .
[14]	田燕;何天敬;陈东明;刘凡镇. ·OH自由基与CH₃CN反应机理及动力学[J]. 物理化学学报, 2008, 24(04): 587 -594 .
[15]	李盼来;杨志平;王志军;熊志军;郭庆林. Sr₂SiO₄:Eu³⁺发光材料的制备及其光谱特性[J]. 物理化学学报, 2008, 24(01): 179 -182 .

介质阻挡放电中OH自由基对甲醛脱除的影响

Effect of OH Radicals on Formaldehyde Removal in Dielectric Barrier Discharge

PDF

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

推荐阅读 0