低温等离子体协同催化净化废气的研究进展

等离子废气处理工艺原理介绍等离子体是一种由高温高能量电子和离子组成的气体。

它具有高活性和强氧化性，能够迅速分解和氧化废气中的污染物。

在等离子废气处理工艺中，通常会使用低温等离子体，即介于室温和200°C之间的等离子体。

这样既能减少对设备材料的腐蚀，又能保证良好的处理效果。

1.氧化反应：将废气中的有机物氧化为二氧化碳和水。

等离子能够提供足够的氧化能量，使废气中的有机物通过氧化反应迅速分解和燃烧。

这可以通过等离子中的电子和氧气分子发生碰撞并引发反应来实现。

2.中和反应：将废气中的氨气等碱性物质中和。

废气中常含有一些有机酸或酸性物质，而等离子废气处理工艺中的等离子能够提供丰富的电子和负离子，可以和废气中的酸性物质发生中和反应，将其转化为中性物质。

3.吸附除尘：过滤和除去废气中的固体颗粒物。

等离子废气处理工艺中，通常会设置过滤装置或静电电晕器等设备，以吸附和沉积废气中的固体颗粒物，从而净化废气。

除了上述主要步骤，等离子废气处理工艺还可以通过改变等离子体产生的活性物种种类和浓度来实现对不同污染物的处理。

例如，通过调整等离子体中氧气和水蒸气的浓度，可以降低NOx的浓度。

而通过增加氨气和水蒸气的浓度，可以降低SOx的浓度。

等离子废气处理工艺具有处理效率高、处理速度快、操作简便等优点。

同时，它还可以适用于不同类型的废气处理，如烟气脱硫、废气净化等。

然而，也需要注意到等离子废气处理工艺存在一些局限性，例如需要耗费一定的能源、对设备材料有一定的腐蚀性以及对处理后的废气排放标准的要求等。

总之，等离子废气处理工艺利用等离子体的化学反应和能量释放来对废气中的污染物进行分解和氧化，从而实现废气净化的目的。

它是一种高效、快速、简便的废气处理技术，适用于不同类型的废气处理。

【tips】本文由李雪梅老师精心收编，值得借鉴。

此处文字可以修改。

有毒有害气体低温等离子体催化处理反应器
近年来兴起的低温等离子体催化(nonthermalplasmacatalysis)技术，是目前世界公认的治理低浓度废气的有效方法之一，并在世界范Χ内得到了广泛的研究和发展，在实验和机理等方面取得了许多重要的结果。

低温等离子体催化主要指的是等离子体多相催化，即在等离子体区，电极材料、放电反应器器壁涂有催化剂及电极间内置催化剂对等离子体化学反应的催化作用。

但沿着气流方向的等离子体余辉区(afterglow)、产物收集区内，富集了大量的高活性粒子，主要是长寿命的自由基等，因此，在这些区域内置催化剂，也可以起到一定的催化作用。

低温等离子体催化技术治理有害气体是新兴的技术，本文介绍的几种反应器是现在国内外研究比较热门并取得了显著的成果。

但大部分工作还处于实验室研究阶段。

目前，对等离子体．催化体系的协同作用机理的认识还很肤浅，国内外有关这方面的研究报道甚少。

今后的努力方向是加强理论研究和使其尽快转化为工业应用，创造经济效益。

因此，等离子体与催化剂相结合的新型反应器的设计尤为重要。

因为等离子体多相催化作用在等离子区、余辉区、产物收集区均可能产生，所以针对具体的研究对象，需对各区的等离子体催化作用进行优化。

这与等离子体反应器的设计都是紧密相关的。

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。

等离子体和催化之间的协同作用等离子体和催化之间的协同作用，听上去像是一对奇妙的搭档，像是天生一对。

想象一下，等离子体就像是超级英雄，穿着闪亮的斗篷，拥有强大的能力。

而催化就像是那位聪明的助手，懂得如何在关键时刻提供支持。

两者结合在一起，简直是化学界的“黄金组合”。

咱们聊聊等离子体。

它可不是什么新鲜玩意儿，早在实验室里就开始大显身手了。

想象一下，等离子体是个充满活力的小家伙，能够把气体搞得热腾腾的，甚至能把固体变得像水一样流动。

这个过程可酷了，仿佛是给气体施了魔法。

等离子体的能量高得离谱，可以让分子活蹦乱跳，分解成简单的原子，甚至是激活一些反应。

它简直是让化学反应飞起来了，像火箭一样，哇，真是刺激！然后，催化剂登场了。

它就像是那位永不疲倦的教练，总是在旁边鼓励大家。

催化剂的工作就是加速化学反应，让反应变得更高效。

想想看，催化剂可不是消耗品，反而是那种勤劳的工作者。

它在反应中不断地帮助分子碰撞、结合，又在最后安然无恙地回到原来的状态。

就像在厨房里，调味料让一道菜瞬间提味，但自己却毫发无损。

催化剂让我们能以更少的时间、能源和材料，完成更多的工作，简直是省心省力！等离子体和催化剂的结合，那简直是化学界的“天作之合”。

当等离子体的高能量与催化剂的高效结合在一起时，反应速度就像开了挂一样。

想象一下，在一个反应器里，等离子体把气体加热得冒烟，而催化剂就像是那位调皮的孩子，推动着所有的分子们开始舞动，结果反应速度提升了不止一个档次，哇，太震撼了！这不单单是理论，现实生活中也有不少应用。

比如，在空气净化的领域，等离子体可以把有害气体分解得干干净净。

而催化剂则帮助加速这个过程，让整个反应在瞬间完成，空气质量立刻上升到新高度。

再比如，在燃料电池里，等离子体和催化剂的结合帮助我们更高效地利用氢气，转化成电能，真是为环保出了一份力。

等离子体和催化剂的合作也并非一帆风顺。

调配得当是一门学问，过量的能量可能会导致催化剂的失效，反而使反应效果大打折扣。

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。

低温等离子体工作原理
拥有自主知识产权的DDBD技术采用双介质阻挡放电形式产生等离子体，所产生的密度是其他同类技术产生等离子体密度的1500倍，该技术是由派力迪公司与复旦大学共同研发成功的，用于工业恶臭、异味、有毒有害气体处理。

该技术可广泛应用于石油化工、垃圾焚烧、制药、食品、污水处理厂、涂料、皮革加工、感光材料、汽车制造等诸多行业有机废气的治理以及采用其它方法很难解决的废气的治理。

该技术的工作原理如下：
低温等离子体净化废气的工作原理图示：
介质阻挡放电过程中，电子从电场中获得能量，通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团，这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。

从等离子体的活性基团组成可以看出，等离子体内部富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。

废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的目的。

等离子体化学反应过程大致如下：
从以上反应过程可以看出，电子先从电场获得能量，通过激发或电离将能量转移到污染物分子中去，那些获得能量的污染物分子被激发，同时有部分分子被电离，从而成为活性基团。

然后这些活性基团与氧气、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。

另外，高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获，成为负离子。

这类负离子具有很好的化学活性，在化学反应中起着重要的作用。