【摘 要】
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芥子气是一种剧毒起泡剂,广泛运用于第一次世界大战期间,在世界各地造成了大规模伤亡。大气压低温等离子体作为一种新兴的绿色、高效、广谱的洗消技术,在化学毒剂洗消领域展现出具大应用潜力。针对特定化学毒剂或其模拟剂,等离子体的洗消效率、洗消机理及洗消产物调控还待进一步研究。针对以上问题,本文采用大气压低温等离子体射流（APPJ）技术,用于芥子气模拟剂（2-氯乙基乙基硫醚,2-CEES）的降解研究。具体研究
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芥子气是一种剧毒起泡剂,广泛运用于第一次世界大战期间,在世界各地造成了大规模伤亡。大气压低温等离子体作为一种新兴的绿色、高效、广谱的洗消技术,在化学毒剂洗消领域展现出具大应用潜力。针对特定化学毒剂或其模拟剂,等离子体的洗消效率、洗消机理及洗消产物调控还待进一步研究。针对以上问题,本文采用大气压低温等离子体射流（APPJ）技术,用于芥子气模拟剂（2-氯乙基乙基硫醚,2-CEES）的降解研究。具体研究内容及结果如下:（1）脉冲等离子体射流高效降解2-CEES及机理研究。提出了一种利用脉冲低温等离子体射流降解2-CEES的新方法。通过改变脉冲频率、脉冲宽度、气体流量等参数,实现降解效率的优化。结果表明,高脉冲频率或短脉冲宽度更有利于2-CEES的高效降解。在最佳条件下,等离子体处理2-CEES（16.7 mg/L）3 min后,降解分数达到100%,相应的降解率为3.34μg/min,能量利用效率为0.4μg/W。降解产物包括2-氯乙基亚砜（2-CEESO）和少量2-氯乙基砜（2-CEESO2）及H2S、HCl或CO2等小分子物质。进一步研究表明,短寿命的激发物种OH、O、氮氧化物等和长寿命活性物种H2O2、O3等在2-CEES氧化和矿化中起着重要作用。（2）大气压低温等离子体射流污水中2-CEES洗消及机理研究。采用交流源激励等离子体射流,通过参数优化,实现污水中2-CEES的高效降解。研究发现,降解效率与放电功率、放电频率和气体流速成正比,与2-CEES初始浓度成反比。进一步对等离子体处理后污水中的两种主要的短寿命活性物种（OH和~1O2）和长寿命活性分子（H2O2）进行了检测,并获得这三种活性粒子对2-CEES降解效率影响顺序:OH＞~1O2＞H2O2。结合产物分析,提出2-CEES在等离子体作用下,在水中的降解途径。本研究工作可为便携式等离子体射流洗消技术的开发与应用提供技术支撑。
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