不同脉冲参数下等离子体活化水活性氮特性

作     者：满晨曦 黄邦斗 章程 徐元中 吴铁洲 邵涛 MAN Chenxi;HUANG Bangdou;ZHANG Cheng;XU Yuanzhong;WU Tiezhou;SHAO Tao

作者机构：湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室武汉430068 中国科学院电工研究所等离子体科学和能源转化北京市国际科技合作基地北京100190 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2022年第48卷第6期

页      面：2326-2335页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 070204[理学-等离子体物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(52022096 51907190) 英国皇家学会牛顿高级学者项目(NAF/R2/192117) 

主　　题：液相放电 等离子体活化水 微气泡 脉冲参数 活性氮 

摘      要：等离子活化水能够产生丰富的活性粒子,在农业生产、果蔬消毒、生物医疗等领域有着广泛的应用。为此设计了一种基于微气泡技术的活化水产生装置,并研究了脉冲参数(上升沿、脉冲宽度)对活化水中活性氮特性的影响规律。测量了活化水中NO_(2)-和NO_(3)-浓度及pH值,计算了不同脉冲参数下消耗单位能量所产生活性粒子的通量,并讨论了微气泡破裂对活性氮物质的影响机制。结果表明,采用液相微气泡放电产生等离子体的方式能有效提升活化水活性物质浓度。上升沿较快、宽度较窄的脉冲有利于活性物质的产生。百纳秒量级脉冲激励的活性氮产量最高,其中NO_(3)-浓度为36×10^(-2)mmol/L,NO_(2)-浓度为18×10^(-2)mmol/L。不同脉冲参数下对应的能耗最高时为4.54 W,最低时为1.99 W。该研究为等离子体活化水装置的设计和活性粒子浓度的提升方法提供了依据。