低温等离子体与催化耦合脱除NOx的研究进展

大气污染严重威胁着人类的生存.氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一.据1994年美国环保局统计,全球人类活动向大气中排放的NOx为3000万吨(millions of metric tons)[1].其中,汽车尾气中的NOx约占全球大气中NOx排放物的60%,另一部分主要来自发电厂和工业锅炉.NOx中NO的毒性比CO对人体的危害还大,其与人体血液中血红蛋白的亲和力是CO的1000多倍.人体吸收少量的NO可以导致呼吸困难、呼吸道感染和哮喘等症状.NOx对环境的危害主要表现在它与烃类反应所造成的光化学烟雾、酸雨、温室效应和臭氧层空洞效应这四大环境问题.随着世界…     

低温等离子体化学

等离子体是部分电离了的气(汽)体,也可以说是正、负带电粒子密度相等的导电气体。它实际上是电子(有时存在负离子)、正离子、原子(或分子)、原子团(活性基)、激发的原子(分子)以及光子等粒子的混合体。所谓低温是指     

低温等离子体协同Cu-Mn-Ce-Zr/TiO2催化降解甲苯

以TiO₂为载体,采用等体积浸渍法制备了负载型Cu_xMn_1-xCe_0.75Zr_0.25/TiO₂(x=1.0、0.75、0.5、0.25、0)负载型催化剂,采用XRD、H₂-TPR、O₂-TPD和XPS等方法对催化剂进行了表征,并通过低温等离子体协同催化剂对大流量的甲苯模拟废气进行了催化降解反应研究。结果表明,Cu和Mn单主金属催化剂的活性优于Cu-Mn双主金属催化剂,其原因是双金属催化剂中Mn的添加减弱了Cu与助剂Ce之间的相互作用,使得催化剂的晶格氧减少,低温还原性能降低。在反应初期,甲苯降解主要依赖于催化剂的活性,具有较好的低温还原性以及丰富的氧空穴和晶格氧含量的CuCe_0.75Zr_0.25/TiO₂的活性最好;Mn具有较强的O₃分解能力,当等离子体比能密度(SED)增加到一定值后,等离子体与催化剂的协同作用增强,从而使得MnCe_0.75Zr_0.25/TiO₂催化剂活性高于CuCe_0.75Zr_0.25/TiO₂,强化了甲苯的脱除。     

低温等离子体场内复合不同晶型氧化锰催化降解甲苯性能和机理

作为典型的挥发性有机化合物,甲苯通常来源于建筑涂料、交通运输和各种工业生产过程,是PM2.5、臭氧和光化学烟雾的重要前驱体,对环境和人类健康造成巨大影响.近年来,低温等离子体技术因具有在常温常压下就能通过高能电子、活性氧物种和羟基等活性粒子有效降解挥发性有机物的优点而受到广泛关注.然而,高能耗和大量副产物的产生是等离子体技术工业化应用的巨大障碍.当前最有效的策略之一是将等离体技术与催化技术结合,从而加快反应速率,提高产品的选择性和能源利用率.在所应用的催化剂中,MnO2因具有较好的O3分解效率而成为最有潜力的催化剂之一.但是MnO2具有不同的晶型结构、隧道结构和形貌,这些均会显著影响MnO2的催化活性.本文通过一步水热法制备了α-,β-,γ-和δ-MnO2四种MnO2催化剂,并将其用于等离子体催化降解甲苯研究,在此基础上系统考察了等离子体催化降解性能和MnO2不同晶型之间的关系.结果表明,当能量密度为160 J/L时,等离子体单独降解甲苯去除效率为32.5%.引入催化剂能够显著提高甲苯的降解效率,其中α-MnO2效果最显著,甲苯降解效率能够提升至78.1%,β-,γ-和δ-MnO2能够相应提升至47.4%,66.1%和50.0%.采用X射线衍射、拉曼光谱、扫面电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积-孔结构分析、氢气程序升温还原和X射线光电子能谱等手段研究了催化剂的理化特性.结果表明,隧道结构、催化剂在等离子体中的稳定性、Mn–O键能和催化剂表面吸附氧均在等离子体催化降解甲苯中发挥了重要作用.在此基础上,通过GC-MS分析降解产生的气相副产物推断甲苯在等离子体和等离子体催化体系中的降解机理.在等离子体催化体系中,通过Mn4+,Mn3+和Mn2+价态的变化,等离子体产生的O3,O2*和其他活性自由基会被吸附到催化剂表面,随后与催化剂吸附的甲苯或中间副产物发生氧化还原反应,将甲苯氧化为CO2等小分子物质.此外,MnO2作为分解O3最有效的催化剂,可以吸附O3并将其分解为O?或者与H2O生成?OH参与到反应中,从而提高甲苯的降解效率.     

低温等离子体催化消除炭烟的研究进展

利用低温等离子体的非热力学平衡特性,在较低温度下将氧气分子转化为活性氧物种,从而将炭烟氧化消除,其炭烟消除速率和CO₂选择性等受等离子体放电结构、能量密度、反应气氛和催化剂的影响。本文对低温等离子体氧化消除炭烟的研究进展进行了总结,探讨反应器结构、能量密度、气相组成及催化剂对低温等离子体催化消除炭烟性能的影响规律,总结低温等离子体与催化剂协同催化机理的研究进展,分析低温等离子体与催化剂协同催化消除炭烟的主要挑战和发展趋势。     

低温等离子体制备与改性纳米催化材料的研究进展

低温等离子体属于非热平衡等离子体,它具有较高的电子温度和较低的气体温度,是一种纳米催化剂制备与改性的新方法。 低温等离子体因其高效、环境友好、材料易实现功能化等特点在制备和改性纳米催化材料方面引起了广泛关注,在纳米催化材料的非常规制备、掺杂、缺陷和空位制造中展现了突出的优势,因而被广泛用于各类催化剂的制备与改性中。 本文主要综述了低温等离子体在氧还原(ORR)、氧析出(OER)、析氢(HER)和燃料氧化反应(FOR)催化剂制备与改性方面的研究进展,从不同角度阐述了上述各类催化剂性能改善的原因,并对低温等离子体在纳米催化剂制备与改性方面存在的成本相对较高、反应器放大、材料可控制备等挑战进行了总结,最后对等离子体制备与改性纳米催化剂的发展趋势进行了预测。     

等离子体催化二氧化碳转化的研究进展

本文综述了近年来利用等离子体活化及等离子与催化剂协同活化二氧化碳转化的研究进展,同时对其活化机理也进行了讨论,分析了当前等离子体二氧化碳活化法存在的问题,并提出了今后的研究方向。     

低温等离子体改性聚合物膜的原理

本文对等离子体的产生和性质进行了介绍,并分类按CASING(Crosslinked Actived by Species of Inert Gases)技术,反应型等离子体和聚合型等离子体对等离子体改性聚合物的自由基反应机理进行了较为详细的论述,同时还讨论了等离子体作用导致的表面物理变化。     

低温放电等离子体—催化还原脱除SO2催化剂的研究

低温放电等离子体催化还原脱除ＳＯ２是一项新技术，本文介绍一种可用于该技术的新型、常温、常压的催化剂。此催化剂采用双组分活性非均布的结构，ＳＯ２最高脱除率达８５～９１％，工作硫容可达到９％ｇＳＯ２／ｇＭ（Ｍ为活性组分）。文中使用热重法，模拟固定床反应器法和化学法对反应后的催化剂上的硫产物的分布进行测试，分析测试的结果表明，催化剂上存在各种形态的硫，主要为单质Ｓ和ＳＯ２４，Ｓ２基本上检验不到。本项研究为低温无废脱硫作出了有意义的探索。     

微波等离子体化学气相沉积法低温合成纳米碳管

纳米碳管的低温合成是纳米碳管合成的一个重要研究方向。在众多的合成方法 中,化学气相沉积法,特别是等离子体化学气相沉积法在纳米碳管的低温合成方面 意义重大。本研究利用溶胶-凝胶法结合等离子体还原,获得了负载在SiO_2上的纳 米金属钻颗粒。以甲烷为碳源、氢气为载气,在纳米金属钴颗粒的催化作用下,利 用微波等离子体化学气相沉积法在低于500 ℃ 的温度条件下合成了纯度较高的纳 米碳管。     

BEHAVIOR OF CHO CELLS ON MODIFIED POLYPROPYLENE BY LOW TEMPERATURE AMMONIA PLASMA

The surface of polypropylene(PP) membrane was modified by low temperature plasma with ammonia.The effect of exposure time was investigated by means of contact angle measurement.The results show that low temperature ammonia plasma treatment can enhance its hydrophilicity.Chinese hamster ovary(CHO)cells attachment on the modified membrane was enhanced and the growth rate on the membrane was faster than unmodified one.     

BEHAVIOR OF CHO CELLS ON MODIFIED POLYPROPYLENE BY LOW TEMPERATURE AMMONIA PLASMA

1. INTRODUCTION Bioreactors using membranes as substrates of cell cultures have become widely used for hybrid liver support systems [1]. For enhancing and prolonging the metabolism of the bioreactors, cytocompatible membranes are necessary because the cell culture is closely affected by the substrate surface. Surface factors considered to be important in cell culture are the concentration of ionic groups, the nature of polar and non-polar groups and the hydrophilic-hydrophobic balance [2].…     

XPS研究低温等离子体聚苯乙烯表面改性

用氮气、二氧化碳和空气等离子体技术处理聚苯乙烯表面 ,并用X光电子能谱 (XPS)测定了聚合物表面的元素组成 ,相对含量和表面功能团的类型 .结果表明 ,经过不同条件处理后的聚合物表面引入了含氮和含氧基团 ,这对改善材料的沾润性和粘着性将起着明显作用 ;另外 ,不同处理条件对PS表面的氮、氧含量有很大影响     

甲苯二异氰酸酯的低温等离子聚合

辉光放电等离子聚合技术已逐步得到发展和应用,Harada报导,TDI的等离子聚合薄膜具有极为优良的耐磨性能。本工作报道不同进气和电感位置对TDI等离子聚合的影响,并结合红外光谱和元素分析对聚合产物进行了结构分析。     

CuCr/CH_3ONa在浆态相低温甲醇合成中的催化性能(英文)

在液相介质为二甲苯、甲醇和液体石蜡,温度100～140℃、压力3．5～4．7MPa的条件下,使用H_2／CO合成气。在1立升搅拌釜内考察了自制的CuCr／甲醇钠催化体系的浆态相低温甲醇合成的反应性能。结果表明,液相介质以二甲苯为佳,CO转化率随压力而升高,温度以120℃为宜。44h的连续运转结果表明,以CO转化率为代表的该催化体系的反应性能基本稳定。     

浆态相低温甲醇合成用的CuCr／CH3ONa催化体系的反应性能

在液相介质为二甲苯，甲醇或液体石蜡，温度１００～１４０℃，压力３．５～４．７ＭＰａ条件下，使用Ｈ２／ＣＯ＝２的合成气，在１Ｌ搅拌釜内考察了自制的ＣｕＣｒ／ＣＨ３ＯＮａ催化体系的浆态相低温甲醇合成的反应性能，结果表明液相介质以二甲苯为佳，ＣＯ转化率随压力而升高，温度以１２０℃为宜。４４ｈ的连续运转表明以ＣＯ转化率为代表的催化体系的反应性能基本稳定。     

仿酶催化与绿色化学

仿酶催化是绿色化学研究中的一个重要课题。本文简要论述了仿酶催化研究的一些新进展,包括功能环糊精和桥联环糊精仿酶研究、双核铜酶的模拟、咪唑环番仿酶新体系、手性金属胶束体系以及新型手性口恶唑硼烷化学酶。     

低温溶液缩聚合成聚芳醚酮酮的研究

低温溶液缩聚合成聚芳醚酮酮的研究宋才生，蔡明中，周丽云（江西师范大学化学系南昌３３００２７）关键词低温溶液缩聚，付一克或化反应，聚芳醚酮酮，二苯醚聚芳醚酮酮（ＰＥＫＫ）是一种新型的热塑性耐热高分子材料，具有优异的机械力学性能，耐溶剂抗化学腐蚀性能，抗...