水中脉冲放电活性粒子的研究

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本文对尖-板电极水中脉冲放电产生的活性粒子进行了研究。通过光谱法在线检测了·OH、·O、·H自由基,通过化学方法检测了放电结束后的H2O2。研究了水中通入的气体成分、气体流量、溶液电导率、电极间距和电压大小对活性粒子产率的影响。实验结果和分析表明: 1)水中脉冲放电有流注放电和火花击穿两种形式,随着气体流量和电压的增强,放电逐渐加强,流注放电会向火花击穿转变。·H谱线强度的变化由于较少受其它成分的影响,(相对·OH和·O),可以作为一个转变的标志,特别是通入氧气的放电中。2)长间隙时(5cm),可以形成较为稳定的流注放电; 短间隙时(3cm),容易发生火花击穿。通入氧气易于形成火花击穿; 通入氮气可以形成较为稳定的流注放电,流注长度也较氧气要略长一些。3)在流注放电中(5cm),通入氮气比通入氧气产生的H2O2浓度要略高。在火花击穿中(3cm),通入氮气比通入氧气产生的H2O2浓度明显要低。4)随着溶液起始电导率的增加,H2O2的生成速率增加; 继续增加起始电导率,H2O2的生成速率开始下降; 峰值出现在40μS/cm处。5)在流注放电中(5cm),溶液电导率随放电时间的增加明显增大,特别通入氮气放电中增加的幅度特别大。在火花击穿中(3cm),溶液电导率变化不大,在通入氧气放电中还略有减少。6)随着放电时间的增加,溶液温度升高。上述实验结果对放电等离子体水处理技术中提高活性粒子的产率和降低能耗有指导意义。
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