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挥发性有机物（VOCs）治理技术研究进展及探讨挥发性有机物（VOCs）是指在常温常压下易挥发的有机化合物，其主要来源包括工业生产、交通尾气、油漆涂料、化学品生产等。
这些化合物对人体健康和环境造成严重的危害，因此VOCs治理技术一直是环境领域的研究热点之一。
本文将对VOCs治理技术的研究进展和探讨进行分析和总结。
一、VOCs的危害VOCs具有高挥发性和毒性，对人体健康和环境造成严重的危害。
长期暴露在VOCs环境中容易导致呼吸道疾病、免疫系统紊乱、甚至诱发癌症。
同时VOCs还是大气污染的主要来源之一，对大气环境造成严重的污染。
二、VOCs治理技术研究进展1.物理吸附技术物理吸附技术是利用吸附剂吸附VOCs，常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
物理吸附技术具有操作简单、效果稳定等优点，但是存在着吸附剂再生困难、废气处理成本高等缺点。
2.化学氧化技术化学氧化技术主要包括催化氧化和非催化氧化两种方式，通过氧化降解VOCs。
催化氧化技术具有高效、能耗低等优点，但催化剂的选择和稳定性是一个挑战；非催化氧化技术虽然操作简单，但是对VOCs的选择性较差。
3.生物治理技术生物治理技术利用生物反应器中的微生物降解VOCs，具有处理效率高、成本低、对VOCs选择性较好等优点。
但是生物反应器中的微生物对环境条件要求严格，对VOCs的适用范围有限。
4.膜分离技术膜分离技术通过选择性透过膜的方式分离VOCs，具有操作简单、节能环保等优点。
但是目前膜材料的制备和膜分离工艺的优化仍需进一步研究。
5.催化还原技术催化还原技术是利用还原剂还原VOCs，具有操作简单、成本低等优点。
但是对还原剂的选择和处理后的废弃物处理仍是一个问题。
三、VOCs治理技术的探讨1.多技术联合应用目前针对VOCs治理技术的研究多集中在单一技术的研究上，很少有多技术联合应用的研究。
实际废气排放中VOCs的种类繁多，不同的VOCs可能需要不同的处理技术，多技术联合应用可能是未来的研究方向。
低温等离子体技术在废气净化中的应用废气是指各种工业生产过程中产生排放的气体，其中包括大量的有害气体。
如何控制和净化废气成为了一个亟待解决的问题。
传统的废气净化方法依靠化学氧化、吸附等方式处理，但这些方法存在着处理效率低、设备大、耗能高等缺点。
近年来，低温等离子体技术逐渐被人们所重视，该技术不仅可以有效净化废气，还可以降低环保成本，被广泛应用于环保行业。
一、低温等离子体技术的概述等离子体是由电离气体中带正电荷离子和带负电荷电子组成的气体。
根据等离子体的温度区别，可以将其分为高温等离子、室温等离子和低温等离子。
低温等离子体是处于室温下的等离子体，与传统的等离子体相比，低温等离子体具有成本低、消耗小、处理效率高、适应性强等优势。
低温等离子体技术是指将废气作为介质，通过高压电场、微波等方式将废气中的气体电离成等离子体，通过等离子体中产生的等离子体反应，使废气中的有害气体被分解和转化成无害气体，从而达到净化目的。
二、低温等离子体技术在废气净化中的应用近年来，低温等离子体技术在废气处理中得到了广泛的应用。
常见的废气净化技术包括有机废气净化、重金属废气净化、焊接废气净化等。
1. 有机废气净化有机废气是指加工或生产有机物质所产生的废气，常见的有机废气有苯、甲苯、二甲苯、苯酚等有机物，这些有机物对人体具有很大的危害。
低温等离子技术可以将有机废气中的有害物质分解成水和二氧化碳等无害物质，减少有机废气的排放和对环境的影响。
2. 重金属废气净化重金属废气常见的有铬、镍、铜、锌等元素，这些重金属对环境和人体健康产生很大的危害。
低温等离子技术可以将重金属离子还原为元素形态，在成为普通废物排放，或者在处理完重金属废气后，在引入水中进行沉降处理。
3. 焊接废气净化焊接废气是指焊接所产生的废气，常见的焊接废气有氮氧化物、氧气化合物、氟气等有害气体。
低温等离子技术可以将焊接废气中的有害气体分解，减少氮氧化物和氧气化合物的排放，同时又不会对环境和人体健康产生不良影响。
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2014, 4, 136-145Published Online August 2014 in Hans. /journal/aep/10.12677/aep.2014.44019Non-Thermal Plasma Technique and ItsApplication in the Field of EnvironmentalProtectionZhiwei Ding, Yunlong Xie*, Kai Yan, Hongjuan Xu, Yijun ZhongKey Laboratory of the Ministry of Education for Advanced Catalysis Materials, Zhejiang Normal University,JinhuaEmail: *xieyunlong@Received: May 24th, 2014; revised: Jun. 20th, 2014; accepted: Jun. 29th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractIn the last thirty years, non-thermal plasma (NTP) technology has been developed for the envi-ronmental protection, which has been more and more widely used in air pollutants, especially in volatile organic compounds (VOCs), NO x, SO2, etc. This work systematically introduces the me-chanism of producing NTP and eliminating pollutants, and highlights its application to the treat-ment of air pollutants. Furthermore, the influencing factor of treatment efficiency of the NTP and the current research situation of the NTP combined with other technologies are further summa-rized and analyzed. At last, this paper puts forward a promising viewpoint to better use the Non-thermal Plasma technology.KeywordsNon-Thermal Plasma (NTP), Air Pollution Treatment, Environmental Protection, Synergistic Effect低温等离子体技术及其在环保领域的应用丁志威，谢云龙*，颜凯，许红娟，钟依均浙江师范大学先进催化材料教育部重点实验室，金华Email: *xieyunlong@*通讯作者。
228VOCs 是挥发性有机化合物（volatile organic compounds）的英文缩写，随着公众对环境保护的认知水平和对生态环境质量的要求越来越高，VOCs的控制和治理已经成为国家环境保护工作的重点之一[1]。
石油及其衍生产品由于含有轻烃组分，在贮存过程中容易挥发，产生的气量包括收付物料产生的大呼吸量、温度变化产生的小呼吸量、高温物料进入罐内时产生的蒸发气量、及高压物料进入低压罐内产生的溶解气量[2]。
这些气体的排放不仅会造成储罐内油品的损耗和物料品质的下降，而且高浓度的油气排放到大气中，势必严重污染大气环境。
21世纪以来，国家通过制定愈加严格的法律条文来控制大气污染，排放标准与规范相继颁布，促使石油化工行业全面开展VOCs治理，以实现绿色低碳发展。
1 炼油厂 VOCs 治理现状1.1 炼油厂储罐概况扬子石化炼油厂罐区分布比较分散，储存介质为污油、柴油、石脑油、酸性水等，储罐废气中的主要污染物为烃类、硫化氢和有机硫化物等。
炼油厂根据自身结构特点，于2019年投资建设了4套低温柴油吸收+碱液脱硫+脱硫及总烃浓度均化+催化氧化处理装置，用于收集治理炼油厂储罐VOCs废气。
1.2 VOCs 治理设施工艺简介低温柴油吸收+碱液脱硫+脱硫及总烃浓度均化+催化氧化组合工艺的 VOCs 治理装置工艺流程图如图1所示。
在罐顶气中，主要的恶臭因子为硫醇、硫醚、二硫醚等有机硫化物[3]。
利用易吸收VOCs的柴油与废气接触，可以将其中一部分VOCs 溶解，优化控制吸收柴油的温度在 0～15℃之间，可以使废气中的烃类成分基本被吸收；再经碱洗去除废气中的含硫物质，这样不仅能够避免后续氧化催化剂中的贵金属中毒，同时能够减小净化尾气中SO 2含量，避免排口超标。
经过碱洗的高浓度废气与低浓度废气混合后进入均化罐，再与空气并入催化氧化段。
尾气中残存的烃类物质在催化氧化催化剂作用下，与空气中的氧气发生氧化反应，生成 H 2O和CO 2，并释放出大量的反应热。
低温等离子体与光催化UV分解技术：高效空气净化技术
低温等离子体和光催化UV光分解技术都是先进的空气净化技术，具有显著的效果。
低温等离子体技术通过高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在短时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。
这种技术自动化程度高，工艺简洁，操作简单方便，无需专人看管，遇故障自动停机报警。
此外，它的适应范围广，在高温350℃、低温-20℃的环境内，净化区均可运转，特别在潮湿，甚至空气湿度饱和的环境下仍可正常运行。
光催化UV光分解技术主要利用紫外线照耀二氧化钛，发生自由基将臭味分子分化。
纳米级锐钛型二氧化钛作为一种新的光催化半导体材料，被誉为当今世界上最重要的工业废气处理技术。
它通过改变化学物质分子的内部结构或能级，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链在高能紫外线下被降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。
综上所述，低温等离子体技术和光催化UV光分解技术都是有效的空气净化技术，它们在处理污染物方面具有显著的效果。
如需了解更多信息，建议咨询相关专家或查阅相关文献资料。
低温等离子废气处理方案废气处理是当前工业生产环境中一个重要的问题，尤其是一些工业冶炼和化工过程中生成的废气，含有有毒有害物质，对环境和健康造成严重的威胁。
低温等离子废气处理技术是一种应对这一问题的有效方法。
本文将介绍低温等离子废气处理技术的原理、应用以及其优势。
低温等离子废气处理技术基于等离子体物理和化学效应，采用低温等离子体来分解废气中的有毒有害物质，从而达到净化废气的目的。
低温等离子体指的是温度低于一定范围的电离气体，通常在1000°C以下。
该技术主要通过两个过程来清除废气中的有害物质：电子对碰撞和自由基的参与。
低温等离子废气处理技术可以广泛应用于钢铁冶炼、化工、煤炭、电子等行业，适用于处理废气中的二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、有机废气等多种污染物。
例如，在煤炭工业中，低温等离子废气处理技术可以有效地降低废气中二氧化硫和氮氧化物的浓度，达到国家排放标准。
1.高处理效率：低温等离子废气处理技术可以在较低的温度下实现高效的废气处理，相比于传统的高温燃烧和吸附法，能够更有效地分解废气中的有害物质，提高处理效率。
2.能耗低：低温等离子废气处理技术不需要高温反应器，因此能够节省能源，并且不会造成二次污染。
3.适应性强：低温等离子废气处理技术适用于各种废气处理场景，能够处理复杂多变的废气组分。
4.操作简便：低温等离子废气处理技术无需添加化学药剂，无需复杂的设备操作，更加便捷。
为了更好地应用低温等离子废气处理技术，需要考虑以下几个关键因素：1.温度控制：低温等离子废气处理技术对于温度的控制很敏感，需要根据不同的废气组分和处理要求来控制等离子体的温度，以保证处理效率。
2.气体流动控制：废气在处理过程中需要保持一定的流动性，以确保等离子体和废气充分接触，提高处理效果。
3.废气组分分析：在应用低温等离子废气处理技术前，需要对废气组分进行详细的分析，以确定最佳的处理参数和方法。
总之，低温等离子废气处理技术是一种高效、环保的废气处理方法，具有广泛的应用前景。
光催化技术在VOCS废气治理领域的应用实践发布时间：2023-02-17T01:55:06.940Z 来源：《工程建设标准化》2022年第19期作者：张亮[导读] 光催化技术具有环境优化、安全高效等优点，目前在在大气环境治理领域有广泛应用张亮枣庄市水利开发有限公司，山东枣庄277000摘要：光催化技术具有环境优化、安全高效等优点，目前在在大气环境治理领域有广泛应用。
本文结合实际，基于文献法、调查法等对光催化技术在挥发性有机废气治理中的应用展开探究。
文章第一部分简要分析VOCS废气特征、危害与光催化技术治理VOCS废气的原理；第二部分探讨光催化技术在VOCS废气治理中的具体运用，提出几项观点与建议，以供借鉴参考。
关键词：光催化技术；VOCS废气；治理原理；技术应用光催化技术是一种在能源和环境领域有着重要应用前景的绿色技术。
光催化剂在光照条件下会产生氧化还原反应，借助这种反应，能使一些污染物得到净化，或部分物质得以合成与转化【1】。
目前应用的最多的催化剂是半导体催化剂，这种催化剂以光为能量，能将有机物降解为二氧化碳和水。
基于以上认知，下面对光催化技术在VOCS废气治理领域的应用做具体分析。
1VOCS废气特征、危害与光催化技术原理简析1.1VOCS废气特征、危害挥发性有机物主要来源于自然排放与人为排放，自然排放主要包括自然中的植物活动与生物分解活动；人为排放包括化学品制造、汽车尾气、工厂生产等。
如塑料生产中，塑胶等粒子受热后会挥发出有机废气，废气中含苯乙烯、丙烯、乙烯等多种污染物质。
在喷漆活动中会产生喷漆废气，喷漆废气含乙酸乙酯、二甲苯、甲苯、丁醇及丙酮等多种挥发性有机化合物，这类挥发性有机化合物进入到大气中使大气污染成分更加复杂，污染浓度更高，造成大气质量大大下降【2】。
挥发性有机废气具有有毒有害、易燃易爆等特点，如废气中的乙酸乙酯、二甲苯、甲苯、丁醇及丙酮等挥发性物质长期与人体接触，或随人的呼吸道进入人体，将给人体健康带来极大危害。
DBD低温等离子体废气处理技术■技术简介DBD等离子体工业废气处理技术是派力迪公司由复旦大学引进吸收，已研制出标准化废气治理设备，该设备采用双介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge，简称DBD)技术产生低温等离子体，利用所产生的高能电子、自由基等活性粒子激活、电离、裂解工业废气中的各组成份，使之发生分解，氧化等一些列复杂的化学反应，再经过多级净化，从而消除各种污染源排放的异味、臭味污染物，使有毒有害气体达到低毒化、无毒化，保护人类生存环境。
DBD等离子体工业废气处理技术作为一种新的环境污染治理技术，由于其对污染物分子的高效分解且处理能耗低等特点，为工业废气的处理开辟了一条新的思路。
该技术的应用，具有现代化工业生产里程碑的意义，领先于世界先进水平，属于真正的中国创造。
■技术作用原理低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。
放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。
低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。
DBD等离子体反应区富含极高的物质，如高能电子、离子、自由基和激发态分子等，废气中的污染物质可与这些具有较高能量的物质发生反应，使污染物质在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到讲解污染物的目的。
与传统的电晕放电形势产生的低温等离子技术相比较，DBD等离子体技术放电量是电晕放电的50倍，放电密度是电晕放电的130倍。
所以,传统低温等离子体技术只能用于室内空气异味治理,与其他低温等离子体技术相比较，DBD等离子体技术是唯一用于工业化工艺废气治理的技术。
图为DBD等离子体双介质阻挡放电示意图图为DBD等离子体放电管■等离子体去除污染物的基本过程过程一：高能电子的直接轰击过程二：O原子或臭氧的氧化O2+e→2O过程三：OH自由基的氧化H2O+e→OH+HH2O+O→2OHH+O2→OH+O过程四：分子碎片+氧气的反应■技术特点DBD等离子体工业废气处理成套设备拥有独立自主知识产权，历经15年，并申请十余项国家发明专利，在工业化应用方面，处于世界先进水平，属于真正的中国制造。
低温等离子废气处理原理在工业生产过程中，废气排放是一个不可避免的问题。
废气中常常含有有害气体，对环境和人体健康造成危害。
低温等离子废气处理技术是一种高效的废气处理方法，通过将废气引入等离子体中进行处理，达到净化废气的目的。
废气处理原理1.形成等离子体：低温等离子废气处理技术是通过电场作用将气体中的分子或原子激发至高能态，形成等离子体。
等离子体是一种带正电荷或负电荷的气体状态，具有很高的活性。
2.反应净化废气：当废气经过等离子体后，其中的有害气体分子会与等离子体中的离子或自由基发生碰撞反应，被转化为无害的物质或更容易处理的物质。
3.分解有机化合物：在等离子体中，对于有机化合物废气，会发生裂解和燃烧反应，将有机物转化为气态的氧化产物。
4.去除颗粒物：通过等离子体处理后，废气中的颗粒物会发生电荷反应，被捕获并沉积，有效减少颗粒物排放。
应用领域低温等离子废气处理技术被广泛应用于石化、电子、医药、食品等行业的废气处理中。
其优点包括处理效率高、操作成本低、废气排放达标等，受到工业企业的欢迎。
技术优势1.低温环境：低温等离子废气处理技术能在低温环境下进行处理，适用于各种工业生产环境。
2.高效率：等离子体具有高度活性，对废气中的有害物质可以高效转化为无害物质，处理效率很高。
3.无化学添加：该技术无需外加化学药剂，净化过程不会引入新的污染物，符合环保要求。
4.节能减排：相比传统的废气处理方法，低温等离子废气处理技术能够达到更好的节能减排效果。
发展趋势随着环保意识的增强和法规标准的提高，低温等离子废气处理技术将会得到更广泛的应用。
未来，该技术在工业废气处理领域将发挥更大的作用，为净化空气和保护环境做出贡献。
低温等离子废气处理技术作为一种高效的废气处理手段，具有重要的意义。
通过不断的技术创新和工业实践，该技术将不断完善并推广应用，为净化环境、保护生态做出积极的贡献。
环境与发展92 HUANJINGYUFAZHAN▲
SHIYANYANJIU低温等离子体协同催化处理VOCs的研究进展
李倩，易红宏，唐晓龙，赵顺征，许佳丽，武佳敏（北京科技大学能源与环境工程学院，北京 100083）
摘要：近年来，挥发性有机物（VOCs）作为大气污染的主要来源之一备受社会各界的关注，对于挥发性有机物的研究也在不断的深入。低温等离子体技术因其独特的优势在挥发性有机物的处理中具有很好的应用前景。本文概括了低温等离子体协同催化处理VOCs的研究进展，包括低温等离子体的概况、低温等离子体协同催化的催化剂种类和耦合方式以及低温等离子体协同催化处理典型VOCs-甲苯的机理。关键词：VOCs;低温等离子体;催化;机理中图分类号：X131.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2019)03-0092-02DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.03.053
Research progress of co-catalytic treatment of VOCs by low temperature plasmaLi Qian ,Yi Honghong,Tang Xiaolong,Zhao Shunzheng,Xu Jiali,Wu Jiamin(School of Energy and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China)
Abstract:In recent years,volatile organic compounds (VOCs) have attracted much attention from all walks of life as a major source of air pollution, and research on volatile organic compounds has continued to deepen. Non-thermal plasma technology has a good application prospect in the treatment of volatile organic compounds due to its unique advantages. This paper summarizes the research progress of non-thermal plasma co-catalytic treatment of VOCs,including the general situation of non-thermal plasma, the type and coupling mode of non-thermal plasma synergistic catalysis, and the mechanism of co-catalytic treatment of typical VOCs by non-thermal plasma.Key words: VOCs；Non-thermal plasma；Catalytic；Mechanism
挥发性有机物（volatile organic compounds，VOCs）是大气污染的主要污染物之一，所含成分较多，同时也是城市光化学烟雾前体物，对人类生存环境具有很大的影响，同时也给人类的身体健康带来很多危害。在我国十三五规划纲要中对VOCs治理有明确的要求，首先就是将VOCs纳入总量控制指标，同时强化了国家及地方对VOCs的控制，在重点区域、重点行业推进挥发性有机物排放总量控制，全国排放总量下降10%以上。低温等离子体技术（NTP）研究范围涵盖了等离子体化学合成、等离子体材料合成与改性、等离子体在环境污染物处理及生物方面的应用等众多领域，同时工艺简单，产生较少的二次污染物，被认为是非常具有前景的空气污染控制技术，但采用低温等离子体处理VOCs，依然存在两个科学与技术的问题亟待解决：能耗问题与副产物问题。1 低温等离子体等离子体的主要组成成分有自由基、电子、离子、原子和分子等，被称为除气态、固态和液态以外第四种物质的存在形式。低温等离子体的部分气体分子和带电粒子在热力学上处于不平衡的状态，气体温度和离子温度远远低于电子温度，且其带电粒子的电子能量较低，一般在1-2eV之间。低温等离子体主要由气体放电法和高能电子束法等产生，目前使用较多的是气体放电法。根据放电方式的不同，气体放电法可进一步细分为介质阻挡放电(Dielectric barrier discharge，DBD）、电晕放电（Corona discharge ) 、滑动弧放电(Gliding arc discharge ) 、辉光放电(Glow discharge)和射频放电(Radio frequency discharge)等，其中目前在气体污染物控制领域研究较广的是电晕放电和介质阻挡放电[1-2]。2 低温等离子体协同催化中的催化剂低温等离子体协同催化在处理VOCs的过程中有多种催化剂，主要有以下三类：贵金属催化剂、非贵金属催化剂和光催化剂。目前常用的贵金属主要包括Pd ，Pt，Ag和Au，常见的载体包括TiO2、γ-Al2O3和分子筛等。Tang等人[3]在低温等离子体条件下协同Ag2O/MnO2催化剂来处理甲苯，当能量密度为60J/L时，甲苯的去除率可达100%；用金属或非金属氧化物混合作为催化剂时，可显著提高降解效率，但对不同组分混合比例的把握是一个关键问题。非贵金属催化剂的研究中，过渡金属以其良好的催化性能及相比于贵金属有较大的价格优势的特点而被人们广泛研究。鲁美娟采用浸渍法制备了两类催化剂（FeO/SBA-15和MnxOy/SBA-15)，考察了在DBD条件下对甲苯的降解性能，结果表明：等离子体协同这两种催化剂相比于单纯等离子体显著提高了甲苯的降解效率和矿化度，当Fe和Mn的负载量分别为3%和5%时，催化剂的催化性能最好。光催化剂成分以TiO2为代表，因其较低的能耗及易操作的特点受到国内外学者的青睐。Misook Kang等在线－筒式反应器中填充负载了TiO2的玻璃小球，研究了等离子体与光催化剂协同的作用下降解甲苯的效果。结果表明，在等离子体区域中，TiO2负载于γ-A12O3上时甲苯的降解率高达80%。3 协同催化在低温等离子体协同催化系统的一段式中，有两种不同的放电模式，一种是连续放电模式，一种是吸附放电模式。连续放电模式是指含有VOCs的气体连续不断的通入反应器中的催化剂，在催化剂所在的位置进行等离子体放电。而吸附放电模式是指含有VOCs的气体通入反应器中，先进行吸附的过程，在这个过程中并不进行低温等离子体放电，直到催化剂吸附饱和、穿透，出口浓度约为初始浓度的10%，然后用干净空气代替含有VOCs的气体连续不断的通入反应器，此时对反应器中的催化剂进行低温等离子体放电。评价指标：吸附量、穿透时间、转化率、矿化率、CO2选择性、O3浓度和能量效率。综合评价吸附催化一体化材料的吸附性能、催化性能、稳定性，以及分子特性及吸附性能与去除效果之间的关系。吸附放电可以大大缩短等离子体放电时间，降低能耗，并提高系统选择性。▲HUANJINGYUFAZHAN
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实验研究4 机理低温等离子体协同催化处理甲苯的机理研究主要从两个方向进行，部分学者认为低温等离子体协同催化处理甲苯的机理主要分为两个部分，在气相和固相中进行相应的反应；还有学者对机理的研究主要是从碰撞的角度进行的，不同活性物质和高能电子与甲苯及有机中间产物进行碰撞发生相应的反应。低温等离子体协同催化处理甲苯的过程主要由两部分组成，一部分是在气相中进行反应，另一部分则是在催化剂表面进行的反应。通过低温等离子体放电加速的电子的平均能量通常为1-10eV。在甲苯分子中存在的化学键中，甲基中的C-H具有最低的化学键能(3.7eV)，其次是苯环中的C-H(4.3eV)，甲基与苯环连接的C-C(4.4 eV)，苯环中的C-C(5.0-5.3eV)和苯环中的C = C(5.5eV)。在气相中进行的反应主要有两过程，一个是经过等离子体加速的电子直接碰撞甲苯分子，使甲苯中存在的化学键发生断裂；另一个则是甲苯和其他气态污染物与气相中存在的各种自由基(如O·、OH·、H·)进行反应。甲苯的所有分子键中苯环外的C-H键的键能最低，最容易被破坏，因此较易形成苄基，进而可以和O·反应生成苯甲醇等。甲苯中苯环和甲基之间的C-C键也较易发生断裂，进而可以和H2、CH3+和OH·发生反应，生成苯、邻二甲苯和苯酚。与此同时，含有苯环的中间产物经过一系列耦合反应生成高分子化合物。低温等离子体放电产生的活性物质(O·、OH·、H·)和高能电子(>5.5eV)，在碰撞甲苯的过程中可以使甲苯开环，这些链中间体最终被氧化成CO2和H2O。图1低温等离子体协同催化处理甲苯的机理气相中的甲苯和有机中间产物会吸附在催化剂表面，催化剂表面的活性氧物质会对催化剂表面吸附的物质进行氧化，催化剂表面的活性氧物质主要有三个来源，一个是低温等离子体产生的电子和氧气发生反应产生活性氧(1)，一个是低温等离子体放电产生的臭氧经过分解可以产生活性氧物质(2-4)，另一个则是催化剂的活性组分在反应过程中产生的活性氧物质。O2+e→O+O (1)O3+*→O*+O2+O2 (2)O*+O3→O2+O2* (3)O2*→O2+* (4)Wang等利用CeO2-MnOx催化剂和介质阻挡放电(DBD)对甲苯进行去除，Mn3+ / Mn2+和Ce4+ / Ce3+氧化还原对提供了更多活性氧物质，同时利用GC-MS检测反应过程中的有机中间产物，对低温等离子体协同催化处理甲苯的机理进行了深入的研究。图1(a)描述的是甲苯在气相中进行的主要反应，(b)描述了甲苯在催化剂表面进行的主要反应。5 结论与展望低温等离子体协同催化处理解决了单独低温等离子体中的选择性差的问题，能够有效的处理含有低浓度挥发性有机物的废气，通过筛选不同的催化剂和工艺条件来不断的改进低温等离子体协同催化处理甲苯的能耗问题。因此在未来低温等离子体协同催化处理挥发性有机物的过程中需要重点关注的就是能耗和中间产物这两个问题。具体可以通过以下几种来进行深入的研究：1、筛选最佳的催化剂，提高整体的选择性，减少有机中间产物的含量；2、筛选低温等离子体协同催化处理挥发性有机物的工艺条件，低温等离子体和催化剂最佳耦合方式；3、进一步深入研究低温等离子体协同催化处理甲苯的机理。参考文献[1]陈杰.低温等离子体化学及其应用[M].北京:科学出版社,2001.[2]黄智,郭玉芳.低温等离子体催化技术推广方面的难点问题[J].工业催化,2015,7(23):499-504.[3]鲁美娟.金属氧化物/SBA-15协同非热等离子体降解甲苯的性能和机理研究[D].广州:华南理工大学,2014.[4]张建刚,郑杰,蔺晓康.挥发性有机废气治理技术进展分析[J].化工管理,2017(03):12-13.收稿日期：2018-12-03作者简介：李倩（1992-）,女，汉族，硕士研究生，研究方向为大气污染控制和资源化。通讯作者：易红宏（1976-），女，汉族，博士研究生，教授，研究方向为大气污染控制与资源化。
