低溫等離子體技術在氣態(tài)污染物治理方面優(yōu)勢顯著。其基本原理是在電場的加速作用下，產(chǎn)生高能電子，當電子平均能量超過目標治理物分子化學鍵能時，分子鍵斷裂，達到消除氣態(tài)污染物的目的。1980年代，日本東京大學S．Masuda教授提出的高壓脈沖電暈放電法是常溫常壓下得到低溫等離子體的簡單、有效的方法。它已成為目前的研究前沿，也正越來越多的用于氣態(tài)污染物的治理。
低溫等離子體去除污染物的機理：
等離子體化學反應過程中，等離子體傳遞化學能量的反應過程中能量的傳遞大致如下：
(1) 電場＋電子→高能電子
(2) 高能電子＋分子(或原子)→(受激原子、受激基團、游離基團) 活性基團
(3) 活性基團＋分子(原子)→生成物+熱
(4) 活性基團＋活性基團→生成物+熱
從以上過程可以看出，電子首先從電場獲得能量，通過激發(fā)或電離將能量轉移到分子或原子中去，獲得能量的分子或原子被激發(fā)，同時有部分分子被電離，從而成為活性基團；之后這些活性基團與分子或原子、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱。另外，高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質(zhì)俘獲，成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性，在化學反應中起著重要的作用。
低溫等離子體去除污染物的原理：
低溫等離子體技術處理污染物的原理為：在外加電場的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(fā)了一系列復雜的物理、化學反應，使復雜大分子污染物轉變?yōu)楹唵涡》肿影踩镔|(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉變成無毒無害或低毒低害的物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在10ev ，適當控制反應條件可以實現(xiàn)一般情況下難以實現(xiàn)或速度很慢的化學反應變得十分快速。作為環(huán)境污染處理領域中的一項具有潛在優(yōu)勢的高新技術，等離子體受到了國內(nèi)外相關學科界的高度關注。 |
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