介质阻挡放电微等离子体分解co_2

《介质阻挡放电微等离子体分解co_2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、；ｊ？矣津乂審齊ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中国第—所现代大学＃ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８巧ｆＩＭＩ＆ＪＩＭ±ｆｉｔ＾ｇ化学工艺Ｉ学科专业：ＪＨＨ作者姓名；段晓菲｜指导ｉ！［师：王保伟副教授ＭｍｍＨＨ天津大学研究生院＾ｂＢｈＶ２０巧年５月偏ｐ．廖＇■．—ｒ．１独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师巧导下迸行的巧究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰与过的研究成果，也不包含为获得天津大学或

2、其他教育机构的学位或证巧而化用过的材料－－。与我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。学位论文作者签名：：＾日吏耗签字日期：王〇库年ＪＴ巧三＾日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。持授权天津大学可臥将学位论义的全部或部分内容編入有关數堀陆讲行拾密，并采用影印、缩印或扫描等复制乎段保存、汇編Ｗ供巧阅和化阅。同意学校向图家巧关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（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：日多、ｒ户导师签名證

3、字日期：年Ｉ月日签字日期心＆年Ｓ月１＿（日介质阻挡放电微等离子体分解CO2CarbonDioxideDecompositionwithDielectricBarrierDischargeMicroplasma学科专业：化学工艺研究生：段晓菲指导教师：王保伟副教授天津大学化工学院二零一五年五月摘要CO2是最主要的温室气体之一，为缓解温室效应，CO2的处理相当重要。然而，CO2分子相对稳定，传统的催化以及热化学方法很难将其活化。介质阻挡微等离子体技术结合了非平衡等离子体和微反应器的优势，具有高稳定性、高密度、便携、低能耗的特点，能够有效地活化CO2分子，为C

4、O2的处理提供了新的途径。本文在常温常压下采用介质阻挡微等离子体反应器降解CO2制CO，考察了反应器参数以及工艺参数对CO2转化过程的影响。介质阻挡微等离子体分解纯CO2的实验结果表明，实验过程中没有积碳产生，减小气体流量，适当范围内增大输入功率有利于提高CO2的转化率，当放电间距为0.6mm时，18.0kHz接近共振频率，为放电过程的最佳频率。以Ar作为添加气的研究结果表明，频率在一定范围内有利于CO2的分解。相对于纯CO2的转化结果，Ar、H2的加入促进了CO2的转化过程，其中H2的促进作用更为明显，而N2的加入不利于CO2的分解。另外，随着输入功率的增加

5、，对于添加H2的CO2体系，CO2的转化率随着输入功率的增加先增大，然后下降；而对于添加N2的CO2体系，CO2的转化率在输入功率大于15.0W后，随着输入功率的增加保持较好的增加趋势。向反应器内填充介质材料(包括石英棉、石英砂、γ-Al2O3、MgO、CaO)后，CO2的转化率提高。介质材料的引入，不仅改变了电场强度、电子能量，同时改变了化学反应方式，这些改变有利于促进CO2的分解过程。介质材料颗粒越小，介电常数越大，碱性越强，越有利于CO2的转化过程。CaO的加入极大地提高了CO2的转化率，当气体流量为20.0mL/min，输入功率为25.0W，放电频率为

6、18.0kHz，放电间距为0.6mm，放电长度为80.0mm，颗粒大小为0.18-0.25mm时，CO2的转化率达到41.9%。关键词：二氧化碳；一氧化碳；介质阻挡；微等离子体；气氛；填料ABSTRACTCarbondioxide(CO2)isthemajorcontributortothegreenhouseeffect,soitstreatmentisofgreatsignificance.However,itisdifficultforCO2tobeactivatedefficientlyviaconventionalcatalyticandtherma

7、lreactionprocessesbecauseCO2moleculeisthermodynamicallystable.Dielectricbarrierdischarge(DBD)microplasmacombinestheadvantagesofnon-thermalplasmawiththoseofmicroreactors,ithasthecharacteristicsofhighstability,highdensity,portableandlow-energy.Itprovidesaneffectivewaytoactivateanddegr

8、adeCO2.Inthiswork,D