强电离放电等离子体中活性物种的检测.PDFVIP

第26卷第11期 应用化学 V01．26No．1l 2009年11月 CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRY NOV．2009 强电离放电等离子体中活性物种的检测 徐吉成钆6 储金宇。+ 周建军。 元 强。 (8江苏大学环境学院镇江212013；6镇江市高等专科学校镇江) 摘要利用氧化还原滴定法检测了强电离放电等离子体中活性物种，用以衡量等离子体的表观氧化能力。 分别考察了pH值、放电气体流餐、放电功率、放电气体压力、反应时间等冈素对检测的影响。在pH=6．0，反 应时间3min优化条件下，随放电功率增加。等离子体中活性物种浓度增加；放电气体流量增加，等离子体中 活性物种浓度下降；放电气体压力增加，等离子体中活性物种浓度增加。方法设备简单、再现性好，灵敏度高， 检出限为3．91×10一mol／L。 关键词强电离放电，等离子体，活性物种，检测 中图分类号：0657 文献标识码：A 文章编号：1000-0518(2009)11—1341-04 以羟基自由基(·OH)为主要活性物种的高级氧化技术可以氧化几乎所有的有机物，并最终降解 为CO：、H：0和无机盐等，具有高效、广谱、反应迅速、零污染、零残留等特点，是新型的绿色氧化技术，在 J。这些方法存在诸如产生的活 光催化、超临界水氧化法Hj、电子辐射或以上几种技术的协同作用等∞’6 性物种产量小、浓度低；需要大量的药剂及催化剂，成本高；易造成二次污染；需附加庞大设备，后勤负担 重等缺点。利用强电离放电等离子体中的高浓度、大产量活性物种对污染物进行处理，是近年来发展起 来的一种新型绿色氧化技术，成为国内外的研究热点J。等离子体中的活性物种是此项技术的关键，对 其进行分析检测是研究和探索该技术的基础。等离子体中的活性物种成分复杂，主要含有氧原子、氧原 子离子、臭氧、羟基自由基等活性物种旧t9J，其活性很大，极不稳定，寿命极短(例如羟基自由基寿命一般 影响了该技术的研究和开发应用。本文利用氧化还原滴定法的原理，建立了一种衡量等离子体中活性 物种表观氧化能力的方法，为强电离放电等离子体氧化技术的研究和开发应用提供了依据。 1 实验部分 1．1仪器和试剂 zD．2型自动电位滴定仪(上海精密科学仪器有限公司)，工作电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞 电极；JBl-A型搅拌器(上海精密科学仪器有限公司)；强电离等离子体发生器(大连海事大学等离子体 物理与化学研究所)；五级吸收装置(自制，结构见 图1)。 FeS04-7H20、KMn04、H2S04及NaOH等均为 分析纯试剂，实验用水为二次蒸馏水。 1．2实验原理 过量的Fe2+与等离子体中的活性物种反应后， 用氧化剂KMnO。返滴剩余的Fe2+，根据KMnO。的 图1实验装置 Experimental 滴定量可以计算出等离子体中活性物种的浓度。反 Fig．1 equipment 应原理如下(Sa：活性物种；M：活性物种的还原产 口．oxygentank；b．valve：c．plasmagenerator； exhaust；e．flow exhaust d．plasma meter；，absorber；g．end—gas 物)： 2008-l 1-06收稿，2009-02—12修同 国家自然科学基金资助项目 通讯联系人：储金宇，男．教授；E-mail：jychu@ujs．edu．cn；研究方向：绿色氧化技术 万方数据 1342 应用化学