介質阻擋放電脫除甲醛的化學動力學模擬

1、碩士學位論文碩士學位論文介質阻擋放電脫除甲醛的化學動力學模擬介質阻擋放電脫除甲醛的化學動力學模擬ChemicalKiicsoftheRemovalofFmaldehydeinDielectricBarrierDisges作者姓名：張靜學科、專業(yè)：物理化學學號：20407024指導教師：朱愛民教授完成日期：2007年6月大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文I摘要甲醛是現代室內空氣中普

2、遍存在的一種污染物，它可以引起包括眼部及呼吸系統(tǒng)等多方面的身體機能紊亂。因此，對空氣中甲醛脫除的研究具有重要的理論和現實意義。介質阻擋放電因為易于實現大氣壓下較穩(wěn)定的放電在氣體污染物脫除方面具有獨到優(yōu)勢，但是由于所涉及的反應過程的復雜性，其機理還不甚清楚。本論文對介質阻擋放電脫除甲醛反應體系進行了化學動力學模擬，選擇放電過程中所涉及的基元化學反應建立了數學模型，把所考慮的化學反應歸結為有關粒子濃度的剛性常微分方程組的初值問題來求解，通過

3、FTRAN編程采用特雷納法計算。另外，將模擬結果與本論文的實驗數據進行了直接對比，二者總體上符合得較好。主要結果如下：（1）在模擬空氣氣氛下，模擬研究了放電過程中主要物種濃度隨放電時間、H2O含量、電子密度和HCHO初始濃度的變化趨勢。發(fā)現O原子和OH自由基是HCHO脫除的主要活性粒子，在電子溫度3.3eV，電子密度3107cm3條件下考察二者對HCHO脫除的貢獻比，結果約為13。N2分子的第一電子激發(fā)態(tài)，N2(A3uΣ)，是本論文特別

4、關注的一個活性物種，它的存在對O原子和OH自由基的生成有顯著促進作用。與含N2(A3uΣ)體系相比，不含N2(A3uΣ)體系的O原子和OH自由基的濃度分別降低81%和92%。（2）通過模擬與實驗兩條途徑，分別在模擬空氣和氮氣氣氛中研究了介質阻擋放電等離子體對HCHO的脫除。在輸入能量密度300JL條件下，模擬空氣和氮氣氣氛下HCHO脫除率分別為80%和52%。在氮氣氣氛中N2(A3uΣ)態(tài)是令HCHO脫除的主要物種。討論了HCHO初始濃