低溫等離子體形成過(guò)程 

低溫等離子體在形成過(guò)程中，其電子能量可達(dá)1~20eV（11300~250000K），因此，其具有較高的化學(xué)反應(yīng)活性。低溫等離子體在殘余化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程從時(shí)間尺度可分為以下幾個(gè)過(guò)程：

(1)第一步是皮秒級(jí)的電子躍遷，電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。

(2)第二步發(fā)生在納秒級(jí)尺度。不同能量溫度狀態(tài)的電子通過(guò)旋轉(zhuǎn)激發(fā)、振動(dòng)激發(fā)、離解和電離等非彈性碰撞形式將內(nèi)能傳遞給氣體分子后，一部分以熱量的形式散發(fā)掉，另一部分則用與產(chǎn)生自由基等活性離子。

(3)在形成自由基活性離子厚，自由基及正負(fù)離子間會(huì)引發(fā)線(xiàn)性或非線(xiàn)性鏈反應(yīng)，該反應(yīng)發(fā)生在微秒級(jí)尺度。

(4)最后，是由鏈反應(yīng)導(dǎo)致的毫秒到秒量級(jí)的分子間發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)。

低溫等離子體凈化VOCs時(shí)，其主要的反應(yīng)進(jìn)程與之前所述一致。首先是高能電子與分子間碰撞反應(yīng)引發(fā)活性自由基，而后，自由基會(huì)與有機(jī)氣體分子結(jié)合反應(yīng)，達(dá)到凈化氣體的目的。低溫等離子體凈化VOCs的作用機(jī)理根據(jù)目標(biāo)目染污的差異而不同。鹵代烴分子具有較強(qiáng)的極性，具有較強(qiáng)的吸電子能力，因此，其易受到高能電子的攻擊而降解；烴類(lèi)VOCs化學(xué)性質(zhì)相對(duì)活潑，其易與自由基結(jié)合而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但在高壓放電過(guò)程中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)主要是離子反應(yīng)。反應(yīng)最終產(chǎn)物也因反應(yīng)條件不同而異。在高溫、高能量密度環(huán)境下處理低濃度有機(jī)氣體時(shí)，氧化反應(yīng)起到主導(dǎo)作用，最終的產(chǎn)物主要為二氧化碳和水；在低溫低能量密度下處理高濃度的有機(jī)氣體時(shí)，生成產(chǎn)物的中間體更容易發(fā)生鏈加成反應(yīng)而生成固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)物。因此，在凈化VOCs過(guò)程中，通過(guò)相關(guān)技術(shù)控制反應(yīng)條件，對(duì)于VOCs的處理至關(guān)重要。

摘自：揮發(fā)性有機(jī)物污染控制工程

李守信   主編    蘇建華   馬德剛   副主編

本作品如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)刪除。