介质阻挡放电等离子体在CO2分解中的性能研究.pdfVIP

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2020-08-10 发布于江苏
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介质阻挡放电等离子体在CO2分解中的性能研究.pdf

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摘要二氧化碳（CO ）作为温室气体引起了全世界的广泛关注。如何将CO 作为一种碳资 2 2 源分解和合成具有高附加值的化工产品和燃料，如一氧化碳（CO）、甲醇、乙醇和甲醛等，已经成为各国竞相研究的热点。目前，将 CO 转换成 CO 的方法主要有热催化法、电 2 催化法和等离子体催化法等方法。其中，等离子体中的高能电子与 CO 的接触过程中， 2 能够打破 CO 碳氧双键，生成 CO 和 O 。但是，该方法一直存在转化效率低、能量效率低 2 2 等缺陷。本文主要进行了介质阻挡放电（DBD）等离子体在 CO 分解过程中的应用研究，特别 2 是填充材料、填充状态、放电参数等对 CO 分解效率和能量效率的影响规律。详细内容 2 如下：（1）改性 TiO 填充介质对等离子体分解 CO 的性能研究。成功制备了 TiO 毫米球 2 2 2 作为填充材料，考察了CeO 和 ZrO 等掺杂物质对等离子体分解 CO 的影响规律，研究了 2 2 2 放电功率和进气流速对 CO 转化率和能量效率的影响。研究发现，TiO 毫米球能够有效 2 2 提高等离子体的放电程度，产生电子-空穴对，促进 CO 转化率和能量效率的提升，掺杂 2 ZrO 或 CeO 能有效提高等离子体分解 CO 的能力。其中，采用 5 wt% CeO /TiO 毫米球作 2 2 2 2 2 为填充材料时，等离子体反应器的有效放电程度最高，CO 转化率达到了 28.93%。 2 （2）填充状态对等离子体分解 CO 的性能研究。采用 ZrO -CeO 毫米球作为填充材 2 2 2 料，设计了不同的填充状态，考察了不同条件下的 CO 转化率和能量效率。研究发现， 2 小粒径的填充材料能够增加管内接触点密度，这有利于增强管内放电强度，提高高能物种在猝灭前参与化学反应的几率。最大 CO 转化率和最大能量效率分别达到了 64.38%和 2 8.76%。（3）泡沫金属填充材料对等离子体分解CO 的性能研究。采用具有多孔结构和导电