水中脉冲放电活性粒子的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要本文对尖板电极水中脉冲放电产生的活性粒子进行了研究通过光谱法在线检测了·OH·O·H自由基通过化学方法检测了放电结束后的H2O2研究了水中通入的气体成分气体流量溶液电导率电极间距和电压大小对活性粒子产率的影响实验结果和分析表明1水中脉冲放电有流注放电和火花击穿两种形式随着气体流量和电压的增强放电逐渐加强流注放电会向火花击穿转变·H谱线强度的变化由于较少受其它成分的影响相对·OH和·O可以作为一个转变的标志特别是通入氧气的放电中2长间隙时5cm可以形成较为稳定的流注放电短间隙时3cm容易发生火花击穿通入氧气易于形成火花击

2、穿通入氮气可以形成较为稳定的流注放电流注长度也较氧气要略长一些3在流注放电中5cm通入氮气比通入氧气产生的H2O2浓度要略高在火花击穿中(3cm)通入氮气比通入氧气产生的H2O2浓度明显要低4随着溶液起始电导率的增加H2O2的生成速率增加继续增加起始电导率H2O2的生成速率开始下降峰值出现在40>S/cm处5在流注放电中5cm溶液电导率随放电时间的增加明显增大特别通入氮气放电中增加的幅度特别大在火花击穿中3cm溶液电导率变化不大在通入氧气放电中还略有减少6随着放电时间的增加溶液温度升高上述实验结果对放电等离子体水处理技术中提高活性粒子的产率和降低

3、能耗有指导意义关键词水中脉冲放电活性粒子流注放电火花击穿H2O2电导率国家自然科学基金资助项目50237010I华中科技大学硕士学位论文AbstractUsingneedle-to-planeelectrodesplasmadischargeinwateractivespeciesgeneratedhasbeenstudiedinthispaper.Hydroxylradicals,hydrogenatomoxygenatomaremeasuredon-linebyspectrummethod.Hydrogenperoxideismeasured

4、afterdischargebychemicalmethod.Weinvestigatewhatinfluencethegasconstituentandthegas-flowratewhichbeinletwater,theconductiveofwater,thedistancebetweenthetwoelectrodesandthevoltagecontributetotheformationrateofactivespecies.Theexperimentalresultsandanalyseindicatethatasfollow:1

5、)Inplasmadischargeinwatertherearetwotype:streamercoronaandsparkbreakdown.Withtheincrementofthegas-flowrateandthevoltage,dischargewillstrengthen,streamerdischargewilltransittosparkbreakdown.Thelightintensitycanbeconsideredasthetransitionmarker,speciallyinoxygen-watermixturedis

6、charge,becausethelightintensityofHatomislittleifluencedbyotherspecies.2)Whenthedistanceofthetwoelectrodesislonger(5cm),itcanformmorestablestreamerdischarge.Whenthedistanceisshorter(3cm),itiseasytooccursparkbreakdown.Whenoxygenisinlet,itiseasytoformsparkbreakdown.Whilenitrogen

7、isinlet,itcanformmorestablestreamerdischarge,thestreamerislittlelongerthanthatwhenoxygenisinlet.3)Instreamerdischarge(thedistanceoftwoelectrodesis5cm),hydrogenperoxideformedinnitrogen-watermixturedischargeismorethanthatinoxygen-watermixturedischarge.Insparkbreakdownthedistanc

8、eoftwoelectrodesis3cmhydrogenperoxideformedinnitrogen-watermixturedi