直流正电晕耦合TiO2去除保鲜库中的乙烯

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lx305954308
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低温贮藏是当今世界上应用最为广泛的果蔬贮藏方法。在密闭的保鲜库中,采后园艺产品自身释放和其他来源的乙烯等有机气体通过对代谢的直接或者间接作用使园艺产品加速衰老。鉴于此,将非热等离子体(NTP)技术运用到贮藏保鲜库中引起了科研人员们的关注。电晕放电是产生非热等离子体的方法之一。电晕放电产生的等离子活性物质对乙烯有降解作用,在园艺产品保鲜贮藏库内设立特定的电晕放电低温等离子体系统,从而达到修复保鲜库内空气的目的。  然而,电晕放电低温等离子体系统会产生副产物,比如乙醇,臭氧和小分子有机化合物。对果蔬贮藏来说,电晕放电产生的过高浓度的臭氧对果蔬贮藏不利。一种更有效的利用等离子的方法就是通过结合多相催化技术开拓其内在的协同作用以去除臭氧。本研究围绕上述所需,建立多针对板式电晕放电反应器,以低浓度乙烯为研究对象。对所建立的反应器电晕放电的特性、反应器催化剂处理条件(ACF负载的TiO2、ACF负载经60Co-γ辐照的TiO2、ACF负载经60Co-γ辐照的R-TiO2-Ag)对乙烯降解效果进行研究,并进行了催化剂表征。主要研究结果如下:  (1)通过多针对板式电晕放电的伏安特性的研究,针板距离为12mm的直流正电晕稳定性最好。  (2)电晕放电产生低温等离子体对乙烯有降解作用,且降解效果随着放电功率的增大而增强。电晕放电低温等离子体降解乙烯符合一级反应动力学方程。对影响电晕放电低温等离子体降解乙烯的两个主要因素放电功率、空气流量做中心点响应面设计,并进行方差分析,所得模型显著。最优值在功率0.8VA,流量932.59L/h,k=-5.62765±0.306973×10-3min-1。  (3)电晕放电耦合催化技术(PPC,post plasma catalysis)方式降解乙烯的研究中,添加ACF薄膜后,乙烯降解速率较纯电晕时减慢,臭氧生成量(120min)下降一半。ACF负载催化剂后,降解乙烯的效果有所提升,且臭氧生成量(120min)更少。从参数为功率0.5VA,流量900L/h的数据来看,负载催化剂后,乙烯降解提升2~3倍,臭氧生成量从接近10mg/m3下降到3mg/m3左右。  (4)PPC降解乙烯的交互设计中,各响应面模型均显著。对TiO2/ACF最优值在功率为0.8VA,流量为600L/h,k=-2.27067±0.115481×10-3min-1。对R-TiO2/ACF最优值在功率为0.8VA,流量为600L/h,k=-2.05932±0.113583×10-3min-1。对R-TiO2-Ag/ACF最优值在功率为0.8VA,流量为600L/h,k=-1.98815±0.137335×10-3min-1。三者相比耦合TiO2/ACF降解乙烯为最佳但臭氧生成量仍较高。  (5)SEM观察表明:经过60Co-γ辐照的TiO2有更好的负载性和微孔结构。TEM观察表明:采用60Co-γ射线辐照制备的纳米银有很好的分散性能以及对TiO2良好的负载性能。XRD分析表明辐照对TiO2的晶型结构有显著变化,TiO2、R-TiO2及R-TiO2-Ag锐钛矿相晶粒大小为25nm、24nm及23nm;TiO2、R-TiO2及R-TiO2-Ag金红石相晶粒大小为42nm、41nm及38nm。XPS分析表明经60Co-γ辐照TiO2,表面能态变化,钛元素2p轨道电子的结合能整体减小了0.2eV左右;而且氧元素1s轨道电子的结合能整体减小了0.3eV左右。经辐照后活性增强原因可能为:R-TiO2中羟基氧增加,OH所占百分比33.41%。而R-TiO2-Ag活性增强是因为辐照后,Ag元素由原来的+1价变化为单质Ag及二价Ag共存。  本研究的创新之处主要体现在以下三点:  (1)多针对板直流正电晕放电和光催化(PPC)耦合是本论文开展C2H4去除研究中最鲜明的技术特色。  (2)多针对板直流正电晕放电能有效的去除C2H4。但产生的副产物O3达到了难以接受的程度。TiO2/ACF作为催化剂的加入彻底解决了电晕放电副产物O3浓度过高的问题。  (3)为寻求既能保持电晕副产物O3在低浓度,又能提高C2H4的去除效率。试验证明经60Co-γ辐照的纳米TiO2有更高活性。
其他文献
γ-氨基丁酸(又称4-氨基丁酸,γ-aminobutyric acid,简称GABA)是一种非蛋白质天然氨基酸,具有调节心血管、促进生长激素分泌、促进胰岛素分泌、治疗癫痫、抗衰老、抗焦虑等保健
凡事总有两面性,马云对这一点深信不疑。虽说而今他跃然成为中国首富,阿里巴巴创下美国证券史上规模最大的IPO,并且成为美国股市上市值第二大公司,引起全球关注,但马云却淡定地说:“成为首富没有感觉,钱是用来做事情的,我们拿回去的不是钱,是信任,是压力,是责任。”  互联网成就了马云的阿里帝国,却也使他备受困扰,他总是被各种接踵而来的谣言中伤。譬如就曾经有篇号称是他太太所写的文章“风靡一时”,说“他做了
本文通过对荣华二采区10
期刊
淀粉是一种天然的多糖聚合物,能广泛地应用于食品及其它工业加工。但是,淀粉的冷水溶解度差、粘度高和凝沉性大等缺陷,严重阻碍了淀粉的加工和应用。本文以马铃薯和木薯淀粉为原
本文分析了微型转子发动机的研究现状,参考O. S. Graupner 49-PI航模转子发动机及U C Berkeley微型转子发动机微型化实例,设计了微型转子发动机的基本尺寸、加工工艺、零件结
自从越南革新开放和中越关系正常化以来,越南共产党和政府已经认识到华族学生学习华语的需求并采取了相关的特殊主张与政策,让华族学生“在学好越南语的基础上,学好华语”,为
创意是什么?正如Coco Chanel女士说自己就是时尚,如果古凡艺术没有我,也就不存在,所以,我就是创意!——蔡东铧蔡东铧出生中国江苏,幼年学习书法美术并学习长笛演奏,1999年师
我国工业余热资源丰富,但回收率较低,且回收利用的余热资源主要集中在中高温区域,大量低温余热白白浪费。另一方面,由于城市的快速发展和国家大气污染防治力度的加大,拆除城
本文通过对荣华二采区10
期刊
双果糖酐Ⅲ是近年来人们发现的一种新型天然功能性甜味剂,具有促进Ca、Fe、Mg、Zn、Cu等矿物质元素的吸收、增进骨骼生长、利于排尿、改善便秘及抑制蛀牙等功能,且甜度较高、