试论dbd等离子体改性活性炭及对废炭中苯酚降解的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文DBD等离子体改性活性炭及对废炭中苯酚降解的研究姓名：张悦申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：李国锋20081201大连理工大学硕十学位论文摘要活性炭作为一种优秀的吸附剂以其发达的孔结构和丰富的表面官能团，在去除水、大气中的污染物方面发挥着重要的作用。同时活性炭也存在成本高、消耗量大，废炭对环境造成二次污染等问题。DBD(介质阻挡放电)等离子体技术具有电极结构简单、易操作、电极间的场强较强、不易产生火花放电等优点，在材料改性、降解有机物、杀菌、制取臭氧、聚合物表面处理等方面有广泛的应用。由此，课题采用DBD

2、等离子体技术进行活性碳吸附能力提高的改性实验以及对废碳中污染物进行降解的研究，达到降低活性碳使用成本，减少二次污染的目的。研究采用板．板式DBD反应器，200Hz交流高压电源供电，反应器内充满氧气，气隙间距8l'nin。考察不同放电电压、氧气流速、处理时间和活性炭含水率对DBD等离子体改性活性碳的影响以及在不同处理时间和氧气流速下废活性炭中苯酚的去除效果。所得结论如下：(1)介质阻挡放电使活性炭的物理性质和化学性质发生改变。在放电等离子体的作用下活性炭表面酚羟基被选择性的去除，促进了活性炭吸附能力的提高；长时间放电使活性炭比表面积下降，

3、不利于活性炭的吸附。(2)放电电压、氧气流速和放电时间的不同使得活性炭吸附能力发生变化。当放电电压为18kV、氧气流速为1．0L／min、放电处理时间为20min时，活性炭吸附能力提高30．8％。(3)对含有苯酚的饱和活性炭进行放电处理时，在18kV、02流速为1．0L／min、放电处理60min时，活性炭中苯酚含量从252．9mg／g降低到61．1mg／g，去除率为75．8％。主要原因为O，和其它活性粒子对活性炭中苯酚的氧化分解。关键词：DBD(介质阻挡放电)等离子体；颗粒活性炭；吸附能力；苯酚降解DBD等离子体改性活性炭及对废炭中苯

4、酚降解的研究StudyonGACModificationandPhenolDegradationinSpentGACbyDielectric—barrierDischargePlasmaAbstractActivatedcarbonconsideredasoneoftheeffcctivesorbentshasbeenusedtoremovemanykindsofcontaminantsexistinginairandwaterbecauseofitswell—developedporousstructureandaf!fluentsu

5、rfacefunctionalgroups．Butactivatedcarbonhasbadproblemssuchasitsexpensiveprice．1argeconsumeandenvironmentpollutionforspentactivatedcarbon．Thedielectric-barrierdischarge(DBD)isappliedtomakingozone，treatingsurfaceofmaterial，degradationoforganicmatterandsterilization。because

6、theDBDhastheadvantageofsimpleconfigurationandoperation．Inthispaper,DBDplasmawasappliedforgranularactivatedcarbon(GAC)treatment．ExploretheoptimaldischargeconditionofenhancingadsorptioncapacityofGACandremovingorganiccontaminationinGAC．Inthisstudy,plank—plankDBDplasmawasuse

7、d．Thehi曲voltageACpowersupplypresented200Hz．ThereactorwasfuUof0，andtheelectrodesdistanceWassetas8nlmtoinsurethatGACscouldbeplaced．Accordingtothestudyofinputvoltage，02fluxrateandwatercontainingofGAC，theeffectofadsorptioncapacityofGACandremovalrateofphenolinwasteGACindiffer

8、ent仃eatmenttimeand02fluxratewerediscussedinthisPaDer．Theresultsshowedthat：(1)GAC’Schemicalandphysicalch