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介质阻挡放电添加工业木屑对no转化效率的研究

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河北工业大学学报 2023年第2期52卷 53-60页

作者：张宁王瑶瑶黄超贺晓杨杨振民河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 天津市生态环境科学研究院天津300191

主要探究同轴圆筒式介质阻挡放电反应器的电源参数以及在其内部添加生物质对烟气中no转化效率的影响。分析了电源参数以及不同种类生物质(工业木屑、农作物秸秆)的填充对no转化效率的影响。结果表明:该系统最适脱除频率为9.1 kHz;各种... 详细信息

主要探究同轴圆筒式介质阻挡放电反应器的电源参数以及在其内部添加生物质对烟气中no转化效率的影响。分析了电源参数以及不同种类生物质(工业木屑、农作物秸秆)的填充对no转化效率的影响。结果表明:该系统最适脱除频率为9.1 kHz;各种生物质中no转化效率最高的是工业木屑,其他3种生物质的脱除效率也都优于无填充。对不同种类生物质分别进行了酸碱改性处理,并进行了电镜扫描(SEM)分析,结果表明:工业木屑的最佳酸碱改性条件是1%的HCl溶液、4%的NaOH溶液,玉米秸秆的最佳酸碱改性条件是4%HCl溶液、2%NaOH溶液,水稻秸秆的最佳酸碱改性条件是3%HCl溶液、8%NaOH溶液,小麦秸秆的最佳酸碱改性条件是4%HCl溶液、2%NaOH溶液。

关键词：介质阻挡放电(DBD) 生物质酸碱改性 no转化脱除效率

Nb_(2)O_(5)/Nb_(2)C催化剂的制备及其光催化no转化的性能

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当代化工 2024年第5期53卷 1148-1152页

作者：王静李喜兰丘宇锴刘续兴陈成志珠海科技学院应用化学与材料学院广东珠海519040

采用焙烧法原位构建Nb_(2)O_(5)/Nb_(2)C异质样品,通过XRD、Raman、SEM、BET、UV-Vis DRS、MottSchottky及EIS等技术对样品的结构及性质进行分析,以NO为目标污染物评价其光催化活性。结果表明:Nb_(2)O_(5)/Nb_(2)C异质样品能够提供较多... 详细信息

采用焙烧法原位构建Nb_(2)O_(5)/Nb_(2)C异质样品,通过XRD、Raman、SEM、BET、UV-Vis DRS、MottSchottky及EIS等技术对样品的结构及性质进行分析,以NO为目标污染物评价其光催化活性。结果表明:Nb_(2)O_(5)/Nb_(2)C异质样品能够提供较多的反应活性位点、提高光的利用率及光生电子和空穴的分离效率,进而提高其光催化活性;在模拟太阳光照射下,其对NO的转化率达到了50.5%,分别为Nb_(2)O_(5)和Nb_(2)C样品的2.4倍和14.4倍,且在no转化过程中,NO_(2)选择性转化率仅为0.75%。

关键词： Nb_(2)O_(5)/Nb_(2)C 光催化 no转化复合材料环境催化剂

NTP转化C_3H_6/NO/N_2气氛中NO及发射光谱分析

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化工学报 2014年第3期65卷 1056-1061页

作者：李小华韦星蔡忆昔施蕴曦江飞董淼江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

利用介质阻挡放电产生低温等离子体转化C3H6/NO/N2气氛中NO,结合发射光谱诊断法研究了碳氢化合物C3H6对no转化的影响。研究结果表明,随着放电功率的升高,no转化率先升高后逐渐趋于平缓,NO2浓度持续降低,N2O浓度呈先升高后降低趋势,NO主... 详细信息

利用介质阻挡放电产生低温等离子体转化C3H6/NO/N2气氛中NO,结合发射光谱诊断法研究了碳氢化合物C3H6对no转化的影响。研究结果表明,随着放电功率的升高,no转化率先升高后逐渐趋于平缓,NO2浓度持续降低,N2O浓度呈先升高后降低趋势,NO主要被还原为N2;相同放电功率下,随着C3H6初始浓度升高,NOx转化率和N2O浓度升高、NO2浓度降低;添加C3H6会降低N2第二正带系和NO-γ带的发射光谱强度,产生CN自由基的激发跃迁谱线,影响NO的化学反应机制,同时生成了棕黄色的聚合物。

关键词：低温等离子体发射光谱碳氢化合物 no转化自由基化学反应

氩气对NTP转化NO/N_2/O_2气氛中NO的影响及发射光谱分析

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高校化学工程学报 2015年第2期29卷 346-351页

作者：李小华韦星韩文赫蔡忆昔施蕴曦董淼江飞江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

为研究氩气(Ar)添加剂对低温等离子体(NTP)转化NO过程的影响,建立了NTP转化NO/N2/O2/Ar气氛中NO的试验平台,考察了激励电压峰-峰值(Vp-p)和Ar浓度对no转化率、NO2、O3浓度及发射光谱的影响,并结合发射光谱诊断法对NTP转化NO的机理进行... 详细信息

为研究氩气(Ar)添加剂对低温等离子体(NTP)转化NO过程的影响,建立了NTP转化NO/N2/O2/Ar气氛中NO的试验平台,考察了激励电压峰-峰值(Vp-p)和Ar浓度对no转化率、NO2、O3浓度及发射光谱的影响,并结合发射光谱诊断法对NTP转化NO的机理进行了分析。研究结果表明,Vp-p较小时,由于潘宁效应,在NO/N2/O2气氛中加入Ar会增加分子的活化几率;另外添加Ar会引起NTP电子密度的增加,从而促进N、O原子的生成,no转化率随Ar浓度升高而升高;Vp-p较高时,混合气加入Ar后会抑制O3的生成,O3浓度随Ar浓度升高而降低;NO2浓度的变化趋势与O3浓度变化相似。

关键词：低温等离子体 no转化 Ar 发射光谱电子密度

柴油机排气组分对低温等离子体转化NO的影响

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内燃机工程 2010年第4期31卷 35-38,43页

作者：庄凤芝蔡忆昔王军王攀王静江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013

自制了介质阻挡放电型低温等离子体反应器,设计了低温等离子体柴油机模拟排气处理系统,研究了低温等离子体作用下O2、C3H6和水蒸气对NO氧化转化的影响及NO在N2中的还原转化。研究表明:NO在N2气氛中的还原转化率低,能耗大;模拟气中存在O2... 详细信息

自制了介质阻挡放电型低温等离子体反应器,设计了低温等离子体柴油机模拟排气处理系统,研究了低温等离子体作用下O2、C3H6和水蒸气对NO氧化转化的影响及NO在N2中的还原转化。研究表明:NO在N2气氛中的还原转化率低,能耗大;模拟气中存在O2时,NO向N2的还原转化率降低,NO向NO2的氧化转化率大幅提高;排气中的H2O在低温等离子体作用下生成OH强氧化性粒子,促进NO向NO2的氧化转化;HC的存在可提高NO向NO2的氧化转化,并能有效降低NO向NO2的转化能耗。总之,在柴油机富氧排气环境中,低温等离子体很难直接将no转化为N2,但可有效地将NO氧化为NO2及硝酸盐,为催化剂催化还原NOx创造条件。

关键词：内燃机柴油机低温等离子体排放 no转化

用于一氧化氮转化的同轴圆柱介质阻挡放电负载建模与电源设计

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用于一氧化氮转化的同轴圆柱介质阻挡放电负载建模与电源设计

作者：王若宇浙江大学

学位级别：硕士

介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)可以很容易地在大气压下产生低温等离子体,获得自由基、气体原子、激发态原子、离子等强化学活性粒子,并实现通常情况下难以进行的化学反应。主要大气污染物之一一氧化氮(NO)化学性质不... 详细信息

介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)可以很容易地在大气压下产生低温等离子体,获得自由基、气体原子、激发态原子、离子等强化学活性粒子,并实现通常情况下难以进行的化学反应。主要大气污染物之一一氧化氮(NO)化学性质不活泼,难以通过常规化学手段去除。可以先通过DBD氧化法转化为化学性质活泼的NO,其去除便变得容易得多。DBD技术因能获得很高的no转化率,且设备成本低,维护简单,已经得到了广泛的关注。电压源谐振变换器是工业应用广泛的DBD驱动电源,其性能对no转化效果影响很大。仅单侧有介质的同轴圆柱反应器相较于双侧介质的结构,其结构简单,散热良好,且电极材料能参与理化反应,提高DBD处理效果,常用于气体处理和臭氧制备。然而此类负载在放电时,正反半周放电特性不同,其负载等效模型也是半周不对称的。对此传统模型已经不再适用,有必要提出新等效模型来指导DBD电源的设计。因此本文针对此类负载,进行了半周不对称等效负载模型的建立、带半周不对称负载的电压源谐振变换器的状态分析、DBD电源优化设计、气体处理实验平台的搭建和no转化实验的开展。首先,传统非线性箝位模型的正反半周电气特性是完全对称的,对于仅单侧有介质的同轴圆柱反应器已不能准确描述。为此,本文在不同频率、不同功率下对该负载的放电不对称现象进行了研究和讨论,阐释了其机理,并提出了半周不对称分段负载模型,该模型能比较准确地描述此类负载。然后,基于半周不对称分段负载模型,本文继续研究了驱动该负载的电压源谐振变换器的运行状态,指出了电压源谐振变换器保持在断续电流模式下工作的条件。基于上述分析,本文设计搭建了电压源谐振变换器、可调电感和高频升压变压器,并通过实验证明了电源实际工况与理论相符,验证了本文理论分析结果和电源设计理论。并根据实际应用需要为DBD电源增设了MODBUS远程通信与控制系统。最后,设计并搭建了采用电压源谐振变换器和同轴圆柱反应器的气体处理实验平台来开展no转化实验。本文研究了电极材料对no转化率的影响,实验结果表明同轴圆柱反应器的裸露电极材料对no转化效果有很大影响;开展了高气体流速流量条件下no转化效果的研究,在2000L/h的高流量下依然获得了与低流量环境下一样理想的no转化效果,在本文实验条件下no转化率可达97%;并探究了高流速流量条件下,电源频率对no转化效果的影响,发现在本文的实验环境下,20-22kHz是最合适的电源频率。此部分研究揭示了同轴圆柱反应器DBD在高气体流速流量条件下的应用价值,对工业应用具有参考和指导意义。

关键词：介质阻挡放电 no转化不对称分段负载模型谐振变换器

碱熔改性铁尾矿协同低温等离子体转化NO研究

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河北工业大学学报 2023年第5期52卷 49-57,84页

作者：佟曦黄超郭海威贺晓杨张宁河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 天津市生态环境科学研究院天津300191

利用工业废弃物铁尾矿制备脱硝催化剂是实现其资源化利用的有效途径。本文利用碱熔改性铁尾矿与低温等离子体技术结合,研究其催化转化NO的性能。实验结果显示:KOH与铁尾矿质量比为1、焙烧温度为450℃条件下制备的改性铁尾矿效果最佳;优... 详细信息

利用工业废弃物铁尾矿制备脱硝催化剂是实现其资源化利用的有效途径。本文利用碱熔改性铁尾矿与低温等离子体技术结合,研究其催化转化NO的性能。实验结果显示:KOH与铁尾矿质量比为1、焙烧温度为450℃条件下制备的改性铁尾矿效果最佳;优选条件下,反应器中添加碱熔改性铁尾矿后no转化率最高可达88.0%,比空载、未改性铁尾矿和焙烧处理铁尾矿的转化率分别提高了42.0%、24.5%、14.7%,同时抑制了O_(2)对no转化的负面作用;X射线衍射(XRD)、比表面与孔隙度分析(BET)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及X射线光电子能谱(XPS)等表征分析揭示,碱熔改性降低了铁尾矿的结晶度,增大了铁尾矿的比表面积和孔体积,增加了其表面吸附位点和吸附活性氧含量,从而有效提高等离子体环境中铁尾矿的催化活性。

关键词：铁尾矿碱熔改性低温等离子体催化剂 no转化

铁掺杂铈基复合氧化物CO催化还原NO的性能研究

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中国稀土学报 2024年第1期42卷 40-46,I0002页

作者：徐亚欣杨劲萱马艺芯戚瑞龚志军内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 内蒙古自治区高效洁净燃烧重点实验室内蒙古包头014010 白云鄂博共伴生矿资源高效综合利用省部共建协同创新中心内蒙古包头014010

采用浸渍法、水热法和微波加热法制备铁掺杂的铈基复合氧化物催化剂,研究温度、铈铁摩尔比、制备方法对铈基复合氧化物的催化还原性能的影响,并且使用BET,NO-TPD,H_(2)-TPR,XRD,Raman等对催化剂进行表征分析。结果表明:随着温度的升高,N... 详细信息

采用浸渍法、水热法和微波加热法制备铁掺杂的铈基复合氧化物催化剂,研究温度、铈铁摩尔比、制备方法对铈基复合氧化物的催化还原性能的影响,并且使用BET,NO-TPD,H_(2)-TPR,XRD,Raman等对催化剂进行表征分析。结果表明:随着温度的升高,no转化率是一个先不断增加后趋于稳定的过程;无论是浸渍法、水热法还是微波加热法,最佳铈铁摩尔比均为10∶2;3种制备方法的催化活性顺序:微波加热法>水热法>浸渍法。微波加热法制备的铈基复合氧化物催化剂在500℃的脱硝率为76%,脱硝率在700℃达到99%。通过XRD和Raman表征说明Fe^(3+)取代Ce^(94+)进入到CeO_(2)晶格中,改变CeO_(2)的萤石结构,增加氧空位,造成晶格畸变。

关键词：铈基复合氧化物 no转化 CO催化还原

La掺杂BiOI微球可见光下光催化氧化NO性能研究

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物理化学学报 2021年第8期37卷 91-100页

作者：李钱胡静周易王海强吴忠标浙江大学环境技术研究所杭州310058

光催化氧化技术被广泛认为是一种经济有效的治理低浓度NO的技术。三维BiOI微球是一种典型的可见光光催化剂,其光催化氧化NO的性能常受限于快速的光生载流子复合以及较差的导电性。然而,由于BiOI微球的尺寸较大,其与其它半导体或者助催... 详细信息

光催化氧化技术被广泛认为是一种经济有效的治理低浓度NO的技术。三维BiOI微球是一种典型的可见光光催化剂,其光催化氧化NO的性能常受限于快速的光生载流子复合以及较差的导电性。然而,由于BiOI微球的尺寸较大,其与其它半导体或者助催化剂的复合通常不匹配,缺乏足够的接触界面。本文通过简易的一步水热法,首次采用稀土金属La掺杂策略改性BiOI微球,并系统研究了其可见光光催化氧化NO的性能。实验优化调整了La的前驱体以及掺杂量。研究结果发现,同LaCl3和La(AC)_(3)相比,La(NO3)_(3)的效果最佳。0.3%La/BiOI光催化氧化NO的转化率最优(74%),远高于单纯的BiOI微球(44%),且其在连续5次循环实验中也表现出优异的稳定性。理化性质分析发现,La掺杂可促进BiOI结晶,但对其形貌和结构几乎不产生影响。La^(3+)可能会通过取代Bi^(3+)进入BiOI的晶格中,或形成La_(2)O_(3)纳米簇均匀的分散在BIOI微球的介孔中。机理分析进一步发现,La掺杂不仅减小了BiOI的带隙,促进了对太阳光的吸收,而且可引入更多的氧空位,有利于水分子解离,生成更丰富的·OH。这些因素共同提升了BiOI光催化氧化NO的性能。此外,La/BiOI主要将NO氧化成NO_(2),且形成的NO_(2)倾向于从催化剂表面脱附,这不仅保全了催化剂表面的活性位点,NO光催化氧化反应得以持续进行,而且可避免催化剂频繁洗涤再生,因此La/BiOI具有优异的稳定性,且使用寿命长。此外,生成的NO_(2)可轻易彻底地被尾部碱性液体吸收,有效避免了二次污染。本研究表明掺杂是一种有效改善三维BiOI微球光催化性能的改性方法,期待其可为各种应用于光催化反应的三维半导体材料的改性和合理设计提供新颖的思路。

关键词： La BiOI微球 no转化光催化氧化