負載SiO2納米顆粒石英纖維催化臭氧發(fā)生實驗研究.pdf

1、臭氧的氧化性非常強，并且在氧化處理后不會對環(huán)境造成二次污染，故而臭氧的應(yīng)用變得日益廣泛。介質(zhì)阻擋放電法是目前最主要的臭氧產(chǎn)生方法，雖然近些年許多學者對放電形式和放電結(jié)構(gòu)進行改進和優(yōu)化，但其臭氧濃度和產(chǎn)率仍有待于進一步的提高。本文通過在放電間隙內(nèi)填充催化材料從而提高臭氧濃度和產(chǎn)率，實驗研究不同放電參數(shù)的影響作用，并通過掃描電鏡和紅外等方法對催化材料進行表面表征，初步分析和研究催化臭氧發(fā)生的機理。
　　本文通過浸漬法制備負載SiO2納

2、米顆粒的石英纖維，在高頻高壓介質(zhì)阻擋放電臭氧發(fā)生器的放電間隙內(nèi)分別填充負載纖維，純凈纖維以及不填充石英纖維，研究不同放電條件下催化材料催化臭氧發(fā)生的效果。實驗結(jié)果表明，三種情況下的臭氧濃度和臭氧產(chǎn)率變化趨勢基本一致，在正常的放電峰值電壓和放電頻率下，填充催化材料可以有效的提高臭氧濃度和產(chǎn)率，特別是填充負載纖維時效果更加明顯，比如當放電峰值電壓為6.0~7.0 kV，氣體流量為2.0 L/min時，填充負載纖維比未填充纖維所獲得的臭氧濃度

3、和臭氧產(chǎn)率最大分別提高了27.93％和34.29%。值得注意的是，當放電峰值電壓或放電頻率過大時，填充時的催化效果則不明顯，甚至會抑制臭氧發(fā)生，導致臭氧濃度和產(chǎn)率下降。
　　通過表面表征檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SiO2納米顆粒直徑在15 nm左右，顆粒的直徑小，其所具有的比表面積很大。負載纖維表面附著許多SiO2納米顆粒，表面粗糙，比表面積遠大于純凈纖維，其催化臭氧發(fā)生的效果也最好。表面反應(yīng)是催化臭氧發(fā)生的關(guān)鍵，表面粗糙，比表面積大，孔隙越