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2023年第4期
• 污水处理与回用 •
不同电极下的等离子体放电特性及甲基橙处理影响
作者：李淑敏，黄邦斗，王齐，王春苗，杨敏，于建伟
作者单位：中国科学院生态环境研究中心中国科学院饮用水科学与技术重点实验室；中国科学院大学资源与环境学院；等离子体科学和能源转化北京市国际科技合作基地中国科学院电工研究所
引用本文：李淑敏,黄邦斗,王齐,等.不同电极下的等离子体放电特性及甲基橙处理影响[J].净水技术,2023,42(4):79-85.
摘要：低温等离子体技术作为一种新型的高级氧化工艺,由于其高去除率和环境相容性,近年来受到广泛关注,其中不同电极材质的等离子体放电特性对于污染物的降解有重要影响。研究采用一种介质阻挡放电式等离子体装置,以甲基橙模拟废水为处理对象,对不同材质电极(钨、不锈钢和铜)放电条件下的电学特性和甲基橙去除效果进行了研究,并初步探讨了主要的影响机制。结果表明,电极材料主要通过改变放电过程的能量输入来影响甲基橙的降解,每个交流周期中,受电极本身功函数和硬度的影响,电极的击穿电压不同;铜电极击穿发生较早,电流幅值和能量注入更大,放电功率相应最高。对甲基橙的去除效果为铜>钨>不锈钢,其中铜和钨电极下甲基橙去除率均可达90%以上,而不锈钢电极仅为78%。不同电极放电过程中产生的H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>和O<sub>3</sub>不同,与O<sub>3</sub>相比,H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>生成量受放电功率的改变影响更显著,且与不锈钢电极相比较,铜电极下的放电功率可增加5%,O<sub>3</sub>和H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的生成量分别提高了近41.0%和34.3%,从而提升了对甲基橙的降解。
关键词：电极材料，等离子体，放电特性，甲基橙，过氧化氢，臭氧
基金资助：国家自然科学基金项目(52070185);中国博士后科学基金(2020M680709)
