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挥发性有机物(VOCs)因排放源广、排放量大,已对环境造成了严重的污染。由于成分复杂、难降解等特点VOCs已成为环境污染治理的难点,也是我国目前环境污染防控工作的重点。针对低浓度、大风量的挥发性有机物的控制,传统的VOCs控制技术受到技术水平、运行投资成本的制约,不能经济有效的降解污染物。低温等离子体技术因具备低能耗、对污染物降解效率高且无选择性等优点,成为极具应用前景的VOCs降解技术。本文提出在直流电晕放电的基础上诱发低压电极微放电来增强等离子体强度,进而提升VOCs的降解效率。主要研究工作及结果如下:1.对低压电极微放电发生的可行性进行了探究。研究结果表明,将多孔绝缘材料涂覆在低压电极表面,放电过程中电荷会在低压电极绝缘层累积,累积电荷在绝缘层小孔通道形成一个电场,当电场强度达到绝缘小孔的击穿场强,就会诱发绝缘层微孔放电,进而增强放电等离子体强度。在所研究的材料中,以多孔聚四氟乙烯对等离子体强度的提升效果最好。在膜厚为50μm、孔数为100/dm-2、孔径为10μm的条件下,外加电压为12 kV时电流达到了1296μA,生成臭氧浓度为3.11 mg/L,相对于采用裸片电极时分别提高了4.5倍和2.2倍。2.开展了利用绝缘微孔放电增强电晕放电等离子体降解甲苯的研究,考察了气相参数对甲苯降解率、能量效率及矿化率的影响。结果表明:载气分别为O2、N2和空气时电晕放电对甲苯的降解效果依次为:N2>空气>O2;在一定范围内增加载气含氧量和载气湿度均能提高甲苯降解效率和矿化率,而载气流量和甲苯初始浓度的提高则会降低甲苯的降解效果,但有助于提高系统的能量效率。经优化后放电体系对甲苯的降解率最高能够达到58%,与无优化的电晕放电相比,甲苯的降解效率提高了31%。3.对绝缘微孔放电增强电晕放电等离子体降解甲苯的机理进行探讨。主要分析了放电体系的发射光谱以及降解甲苯的产物,结果表明:放电体系发射光谱特征谱线主要为N2第二正带跃迁N2(C3∏u→B3∏g)谱线,N2(C3∏u)相较于放电过程中生成的其他活性物质寿命较长,对甲苯降解起到关键作用;放电体系中甲苯的降解产物除了主要CO2、H2O外,还有部分有机酸和苯系衍生物。根据检测结果可以推测,甲苯降解过程主要为高能电子和激发态分子首先攻击甲苯分子发生破环反应,生成一系列的中间产物,而后在含氧活性物质的作用下氧化生成有机酸,并最终被彻底矿化为CO2和H2O。