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1、介质阻挡放电等离子体用于二氧化碳分解研究’学科专业:化学工艺研究生:翟长龙指导教师:李振花研究员天津大学化工学院二零一零年六月一专一苓牛六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得吞鲞苤堂或其他教育机构的学位或证/,书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中,▲作了明确的说明并表示了谢意。弋签字日期:砷声年占月日学位论文作者签名:翟灭杉学位论文版权使用授
2、权书本学位论文作者完全了解苤盗叁鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权鑫鲞盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。厂、.,保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名:翟又右翩签轧榴丕/签字日期:垆年,月,日签字日期:为/年历月夕日摘要二氧化碳作为最主要的温室气体,又是最为丰富的资源,其资源化方法的研究也越来越受到人们的重视。传统的二氧化碳分解需要高温,一般还需借助催化剂、气体分离膜等技
3、术和光、电等能量的输入,而且其操作条件苛刻,对反应设备的要求较高,能耗严重且分解效果差。冷等离子体技术则由于其特殊的非平衡性能够使二氧化碳在常温常压下进行分解,能耗低,效率高,并逐渐成为研究的热点。众本文对介质阻挡放电等离子体技术用于二氧化碳的分解进行了研究,分别对等离子体发生器参数、管式石英介质阻挡放电反应器参数、添加惰性气体和多孔’▲材料等因素对二氧化碳分解反应的影响进行了研究。对于等离子体发生器参数,考察了不同功率、频率、占空比、脉冲情况下对反应的影响规律。研究表明,改变各项参数,提高输入电流,会使转化率和选择性提
4、高;对于反应器参数,考察了不同内电极、放电区间长度、放电间距、介质厚度、多段放电对反应的影响。结果显示,采用紫铜电极、大的放电区间长度、适宜的放电间距、小的介质厚度会提高反应效果。多段放电会提高转化率,但对选择性影响不大。此外,还考察了添加惰性气体和多孔材料对反应的影响。研究表明,添加惰性气体和适宜的多孔材料后都能提高反应效果。添加适宜浓度的惰性气体会提高选择性。在型硅胶上负载适量的异抗坏血酸添加到放电区间会大大提高的选择性,影响机理还有待深入研究。关键词:介质阻挡放电二氧化碳分解多孔材料异抗坏血酸,/\,~,.,,,
5、.,.,,.,.,,:.,,丘.,..,,,,,.,,,.,.,帆..们么:..:,,,目录第一章文献综述.弓言??..二氧化碳资源化途径....光合作用.厶..分离吸收储存?...化学反应。,▲.二氧化碳的活化途径?..高温热解...催化分解。..电化学还原法?...膜分解?...等离子体活化?...等离子体用于二氧化碳分解反应的研究进展..等离子体介绍?。..热等离子体用于二氧化碳分解..冷等离子体用于二氧化碳分解.论文工作的提出及主要研究内容?.第二章实验部分.实验原料及规格.实验设备及流程??.~.反应效果评价.
6、...色谱分析??。髫..反应效果主要评价指标??。.多孔材料的制备及表征..多孔材料的制备..多孔材料的表征??..第三章等离子体用于分解的工艺研究.流量对分解反应的影响.电源参数对分解反应的影响?..输入功率影响?..电源频率影响....电源占空比影响..基值功率影响....脉冲参数影响.反应器参数对分解反应的影响..内电极材料影响??。..放电区间长度影响?。..放电间距影响。.介质厚度影响?趴.多段放电对分解反应的影响?..段与段之间间距影响?‰..分段数目影响?.惰性气体对分解反应的影响?..爿、结?.第四章等
7、离子体场中多孔材料对分解的影响研究?.多孔材料对分解反应的影响?...不同添加量影响..不同粒度影响....不同种类的多孔材料影响?....不同添加方式影响./对分解反应的影响?..活性炭对分解反应的影响.积碳的研究?.?.小结?.第五章结论?耘参考文献附勇毛?..《致谢?。第一章文献综述第一章文献综述弟一早义陬综怂.引言二氧化碳是地球上蕴藏最为丰富的资源。大气中约有亿吨的碳以二氧化碳的形式存在,据估计,地球上二氧化碳的含碳量是煤、石油、天然气等化石燃料含碳量的十倍【。工业革命以来,随着人类大量使用以煤、石油为代表的化石
8、燃料,的排放量急剧增加,严重影响着地球原有的生态平衡,并由此导致了温室效应以及引发了一系列与人类生活环境密切相关的问题。经研究证明的影响占整个温室效应的%以上,大气中浓度每增加一倍,将会使地表平均温度比工业革命之前升高约℃。据年国际能源机构的一项调查结果显示,美国、中国、俄罗斯和日本的二氧化碳排放量几乎占全球总量的一
