DBD等離子體協(xié)同g-C3N4基催化劑轉化溫室氣體研究.pdf

1、C O2作為主要的溫室氣體，其轉化利用對于減輕溫室效應改善生態(tài)環(huán)境具有重要的意義，由于C O2分子結構穩(wěn)定，其化學鍵需要在很高的溫度下發(fā)生斷裂。低溫等離子體由于其獨特的非平衡特征，可在常溫下產生高能電子與自由基，其電子溫度高達1-10 eV，可使大多數(shù)化學鍵發(fā)生斷裂，為大氣壓低溫條件下溫室氣體的轉化提供新的途徑。基于此，本文采用介質阻擋放電等離子體將溫室氣體C H4和C O2轉化為具有高附加值的合成氣，同時首次將 g-C3N4催化劑與介

2、質阻擋放電等離子體結合，以提高溫室氣體的轉化效率，主要工作及研究結果如下：
　?。?）研究了同軸圓筒DBD反應器對CO2的轉化規(guī)律?？疾炝朔烹姽β?、溫度以及進氣流量等參數(shù)對于轉化效果的影響，結果表明：DB D反應器放電模式為細絲微放電；隨著注入功率的增加，CO2轉化率呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢；降低反應器溫度有利于提高C O2的轉化率；隨著進氣流量的增加C O2轉化率逐漸減小，能量利用效率逐漸增加。
　　（2）研究了同軸圓筒 D

3、BD反應器的 CH4和 CO2的轉化規(guī)律。實驗對比分析了內電極結構及填充介質對放電特性和轉化效果的影響，在此基礎上對系統(tǒng)的進氣參數(shù)進行優(yōu)化。結果表明：不同內電極結構反應器放電起始電壓依次為：光滑電極>螺紋電極>線圈電極，內電極結構為螺紋電極時對C H4和C O2的轉化效果最優(yōu)；在反應器放電間隙填充塊狀γ-Al2 O3時能夠有效的促進C H4轉化。進氣參數(shù)對轉化反應的影響較大，隨著進氣流量的增加，反應的轉化率逐漸降低；產物中H2與C O比

4、例只與進氣中C H4和CO2的比例有關，且隨進氣中C H4比例的增加而增大。
　?。?）開展了g-C3N4及其復合催化劑與DBD等離子體結合進行CH4和CO2轉化的研究。結果表明：DB D等離子與 g-C3 N4催化劑結合時，催化劑的加入對C H4和C O2轉化有一定的促進作用，放電功率為40 W時，CO2的轉化率由11%提升至16%，CH4的轉化率由20%提升至28%，g-C3N4催化劑在DBD等離子中被高能電子激活表現(xiàn)出良好的