等离子、光催化原理

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等离子体光催化

等离子体光催化等离子体光催化是一种应用等离子体技术和光催化技术相结合的新兴领域。

通过将等离子体技术与光催化技术相结合，可以实现更高效、更环保的催化反应。

等离子体是一种高能态的物质，具有高温、高能量的特性。

光催化是指利用光能激发催化剂表面的电子，从而促使催化反应发生。

将等离子体技术与光催化技术结合起来，可以充分利用等离子体的高能量和光催化的高效率，实现更高效的催化反应。

在等离子体光催化中，等离子体作为激发源，可以提供高能量的电子和离子。

这些高能粒子可以激发催化剂表面的电子，从而促使催化反应发生。

与传统的光催化相比，等离子体光催化具有更高的能量转化效率和更快的反应速率。

等离子体光催化在环境治理、能源转换等领域具有广泛的应用前景。

在环境治理方面，等离子体光催化可以用于降解有机污染物、净化废水和废气。

在能源转换方面，等离子体光催化可以用于光催化水分解产生氢气、光催化二氧化碳还原产生燃料等。

然而，等离子体光催化技术目前还存在一些挑战和问题。

首先，等离子体产生和稳定化的技术还不够成熟，需要进一步的研究和改进。

其次，催化剂的选择和设计也是一个关键问题。

合适的催化剂可以提高催化反应的效率和选择性，但目前还没有找到理想的催化剂。

此外，等离子体光催化技术还需要解决能源消耗和环境影响等方面的问题。

等离子体光催化是一种具有巨大潜力的新兴技术。

通过充分发挥等离子体和光催化的优势，可以实现更高效、更环保的催化反应。

然而，该技术还面临着一些挑战和问题，需要进一步的研究和改进。

相信在不久的将来，等离子体光催化技术将在环境治理、能源转换等领域发挥重要作用。

表面等离子体共振原理及其化学应用

表面等离子体共振原理及其应用李智豪1.表面等离子体共振的物理学原理人们对金属介质中等离子体激元的研究, 已经有50多年的历史。

1957年Ritchie发现, 高能电子束穿透金属介质时, 能够激发出金属自由电子在正离子背景中的量子化振荡运动, 这就是等离子体激元。

后来,人们发现金属薄膜在入射光波照射下, 当满足特定的条件时, 能够激发出表面等离子体激元, 这是一种光和自由电子紧密结合的局域化表面态电磁运动模式。

由于金属材料的吸收性质,光波沿金属表面传播时将不断被吸收而逐渐衰减, 入射光波的能量大部分都损耗掉了, 造成反射光的能量为最小值, 这样就把反射光谱的极小值与金属薄膜的表面等离子体共振联系了起来。

1.1 基本原理[1]光与金属物质的相互作用主要是来自于光波随时间与空间作周期性变化的电场与磁场对金属物质中的电荷所产生的影响,导致电荷密度在空间分布中的变化以及能级跃迁与极化等效应,这些效应所产生的电磁场与外来光波的电磁场耦合在一起后,表达出各种不同光学现象。

等离子体是描述由熔融状态的带电离子所构成的系统,由于金属的自由电子可当作高密度的电子流体被限制于金属块材的体积范围之内,因此亦可类似地将金属视为一种等离子体系统。

当电磁波在金属中传播时,自由电子会随着电场的驱动而振荡,在适当条件下,金属中传播之电磁波其电场振荡可分成两种彼此独立的模态,其中包含电场或电子振荡方向凡垂直于电磁波相速度方向的横波模态,以及电场或电子振荡方向凡平行波的传播方向纵波模态。

对于纵波模态,自由电子将会沿着电场方向产生纵向振荡的集体运动,造成自由电子密度的空间分布会随时间之变化形成一种纵波形式之振荡,这种集体运动即为金属中自由电子之体积等离子体振荡。

金属复介电常数的实部相对其虚部来说,往往是一个较大的负数,金属的这种光学性质,使金属和介质的界面处可传输表面等离子波,使夹于两介质中间的金属薄膜可传输长程表面等离子波。

这两类表面波具有不同于光导波的独特性质,例如,有效折射率的存在范围大、具有场的增强效应等。

《有机废气处理技术》

低温等离子反应过程： (1) 电场＋电子→高能电子 (2) 高能电子＋分子(或原子)→(受激原子、受激基团、游离基团) 活性基团 (3) 活性基团＋分子(原子)→生成物+热 (4) 活性基团＋活性基团→生成物+热
光催化氧化法
光催化氧化法分为光氧化和光微波二种
基本原理：
通过光氧化和光微波产生的高强度纳米紫外线照射污染物分子，使所有有机物废气的分子链完全打断，裂解、改变物质结构，将高分子污染物质，裂解、分解成为低分子无害物质，如水和二氧化碳等。打断分解大分子链为小分子链，再利用臭氧和羟基自由基氧化、催化剂进行催化氧化，使有机物变为水和二氧化碳，以达到去除有机物的目的。
2、分子之间相互吸附的作用力也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。
液体将是较高纯度的丁醇。蒸馏出去的共
沸物水蒸汽含水量在约40%。通过冷凝后
将析出部分水分得到25%的水饱和丁醇溶
液。混合解析出来的冷凝液后进入脱水塔
再次脱水。
丁醇回收方案
• 废气由下往上进入吸收塔，吸收液由上往下在吸收塔内与废气做逆流接触。通过吸收后的吸收液由循环泵打入解析塔。中途先通过螺旋板换热器对吸收液进行加温，升温后的吸收液有利于解析。解析后的吸收液中还含有丁醇，再经过再沸器进行加温将水和丁醇的混合溶液通过共沸点蒸馏出来。（吸收液可通过冷却塔冷却后循环使用）解析气体和蒸馏出来的共沸物水蒸汽，通过冷凝器冷凝回收下来。（不凝气体通入废气管进行再吸收工作）冷凝后产生水饱和的丁醇溶液和丁醇饱和的水溶液。丁醇饱和的水溶液处于分层罐下层流入解析塔再进行解析工作。水饱和的丁醇溶液，其中含水量约在25%。流入脱水塔进行蒸馏脱水工作。将溶液温度升至共沸点，蒸馏出水分和部分丁醇后，留下部分液体将是较高纯度的丁醇。蒸馏出去的共沸物水蒸汽含水量在约40%。通过冷凝后将析出部分水分得到25%的水饱和丁醇溶液。混合解析出来的冷凝液后进入脱水塔再次脱水。

空气净化技术的优缺点介绍

空气净化技术目前流行的空气净化技术包括活性碳滤芯，等离子，紫外线，光触媒等等不同的技术，那我们先来大概了解一下这些技术都有哪些特点。

1、光催化空气净化技术纳米材料光催化环境污染治理技术是国际上普遍认可的治理低浓度有机污染气体、消毒灭菌最有效的先进技术，它具有反应条件温和、经济和对细菌、病毒，及污染物全面处理的特点。

优点: 能杀灭微生物，细菌病毒，能清除部分挥发性有机物，能分解部分有气味的气体；缺点: 不能清除可吸入颗粒物，有可能把一种有害的化合物分解成另外的有害化合物，比如把酒精分解成甲醛；2、负离子净化空气是由无数分子、原子组成的。

当空气中的分子或原子失去或获得电子后，便形成带电的粒子，称为离子；带正电荷的叫正离子，带负电荷的叫负离子。

负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，它吸附带正电离子的悬浮颗粒，中和成无电荷后沉降，使空气得到净化。

可以说，负离子净化空气就是降低空气中的悬浮颗粒物的浓度，但不能杀死病毒、细菌，也不能分解污染物，其主要作用是清新空气，补充室内负离子缺乏，对人体有一定的保健作用。

优点：能暂时减少空气中的颗粒物；缺点：不能清除颗粒物，只是吸附在其它东西上；有可能带电子的颗粒物吸附到人身上，脸上；过一段时间电荷中和以后会再次漂浮；不能清除异味；最重要的，可能产生臭氧。

3、臭氧消毒"臭氧（O3）的消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧气（O2）和单个氧原子（O）；后者具有很强的活性，对细菌有极强的氧化作用，将其杀死。

在臭氧净化消毒器关机后，多余的氧原子则会在30分钟左右自行重新结合成为普通氧原子（O2），不存在任何有毒残留物，故称无污染消毒剂，它不但对各种细菌（包括肝炎病毒，大肠杆菌，绿浓杆菌及杂菌等）有极强的杀灭能力，而且对杀死霉素也很有效。

"但臭氧有很强的腐蚀性，不宜在有人的条件下使用（对人的呼吸系统有刺激作用），对橡胶制品，如沙发、医用胶手套、胶皮管等均有腐蚀，在使用臭氧消毒时，人要离开现场，橡胶制品要覆盖或移出。

塑料造粒行业废气治理方案

湖南旷大新材料公司有机废气治理方案一、工艺的选择1、生产概况：废塑料造粒生产线主要是在造粒和开放式混炼过程中，在高温混炼中会有有机废气释放，有机烃类物质会产生碳氢化合物、苯等有害气体。

这部分有机物主要来自废塑料中部分高分子裂解成小分子和原塑料中的部分添加剂。

这部分有机废气需要收集后净化达标处理后排出。

塑料再生过程中废气污染主要集中在造粒阶段，在生产过程中，以ABS，PS生产时的异味排放最为突出。

根据本项目产品特点，经查阅资料，确定本项目生产废气污染物的主要成分为苯乙烯、各塑料在聚合反应过程中的单体、二聚合物、三聚合物等非甲烷总烃。

ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。

综合性能较好，冲击强度较高，化学性能稳定，其分解温度在在270℃以上，本项目加热温度在200~230℃，故其基本不会发生分解。

参考《空气污染物排放和控制手册》（美国国家环保局）中推荐的废气排放系数，其造粒过程非甲烷总烃排放系数为0.35kg/t。

根据非甲烷总烃定义，ABS造粒时产生的苯乙烯废气应远小于非甲烷总烃产生量，本环评取非甲烷总烃产生系数的20%计，即0.07kg/t。

PC即聚碳树脂，是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物。

可由双酚A和氧氯化碳（COCl2）合成。

为非结晶性热塑性塑料，优质的耐热性能、良好的透明度和极高的耐冲击强度等物理机械性能。

造粒时产生废气主要为非甲烷总烃，参考《空气污染物排放和控制手册》（美国国家环保局）中推荐的废气排放系数，其造粒过程非甲烷总烃排放系数取0.35kg/t。

PP即聚丙烯，由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。

车间设备位置图如下：2、处理方法：针对有机废气的特点，主要有活性炭吸附、催化燃烧、光催化氧化、等离子-光催化复合法等治理方法；活性炭吸附法：可以达到治理效果，但是风阻较大，一般在700PA左右，在收集管道已经做好的情况下，会造成收集效率降低，影响工作车间的工作环境。

光催化中表面等离子体与半导体间的电子转移与能量转移

光催化中表面等离子体与半导体间的电子转移与能量转移吴世康【摘要】近年来,表面等离子诱导的光催化反应由于可在阳光激发下通过电子转移、电荷分离进行选择性光氧化还原反应,引起了有机化学与环境科学界的广泛关注.本文在近年有关文献的基础上对等离子光催化领域一些基础性问题进行探讨,如贵金属-纳米颗粒的可见光激发、LSPR的生成、贵金属与半导体材料间的电子转移、贵金属纳米颗粒与半导体间的等离子诱导共振能量转移(PIRET),以及等离子光催化体系的结构和组成等,这些方面对体系光催化能力的影响.%Recently,the plasmon-induced surface photo-catalytic reaction attracts more and more attention in the area of organic chemistry and the environmental sciences,because it can improve the photo-oxidation and reduction andthe selectivity of reaction by electron-transfer and energy-transfer processes under excitation of sun-light.Some fundamental problems in the field of plasmon photo-catalyst have been discussed in this paper on the base of the recent international literatures.The discussed topics include:the LSPR formation under excitation of noble-metallic nano-particles by visible light and the electron-transfer between noble-metal and semi-conductor;the plasmon induced resonance energy transfer (PIRET) between plasmon particle and semiconductor;and the effect of structure and components of plasmon catalyst on the catalytic ability of catalysts.【期刊名称】《影像科学与光化学》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】13页(P1-13)【关键词】局域的等离子共振(LSPR);等离子光催化;电子转移;等离子诱导的共振能量转移(PIRET);二氧化钛【作者】吴世康【作者单位】中国科学院理化技术研究所,北京100190【正文语种】中文纳米尺寸的等离子体可特征性地导致入射光的局域和浓缩，从而形成一类新型的光源、热源、载流子源等，这种特征使近年来对等离子的研究取得了巨大的进展[1]。

低温等离子原理与应用

低温等离子体技术在环境工程中的应用：低温等离子体技术在废气处理中的应用随着工业经济的发展，石油、制药、油漆、印刷和涂料等行业产生的挥发性有机废气也日渐增多,这些废气不仅会在大气中停留较长的时间，还会扩散和漂移到较远的地方，给环境带来严重的污染，这些废气吸入＊*＊，直接对**＊的健康产生极大的危害；另外工业烟气的无控制排放使全球性的大气环境日益恶化,酸雨（主要来源于工业排放的硫氧化物和氮氧化物) 的危害引起了各国的重视.由于大气受污染而酸化，导致了生态环境的破坏，重大灾难频繁发生，给人类造成了巨大损失.因此选择一种经济、可行性强的处理方法势在必行.降解挥发性有机污染物（VOCs）传统的处理方法如吸收、吸附、冷凝和燃烧等，对于低浓度的VOCs很难实现,而光催化降解VOCs又存在催化剂容易失活的问题，利用低温等离子体处理VOCs可以不受上述条件的限制,具有潜在的优势.但由于等离子体是一门包含放电物理学、放电化学、化学反应工程学及真空技术等基础学科之上的交叉学科。

因此，目前能成熟的掌握该技术的单位非常的少。

大部分宣传采用低温等离子技术处理废气的宣传都不是真正意义上的低温等离子废气处理技术。

是否是低温等离子体处理技术的简单判断方法:现在，各传媒上宣传低温等离子废气处理的产品和技术很多，可这些产品的宣传大部分都是在炒低温等离子体概念。

如何判断是否是真正意义上的低温等离子体技术？可以用下面两个简单的规则来判断，即使你不懂低温等离子体技术也能判断出是真是假。

（1）在废气处理的通道上必须充满了低温等离子体.这条规则判断很简单，只要用眼睛观察一下处理通道是否充满紫蓝色的放电就可以直观的了解是否是低温等离子体了（需要注意的是不要将各种颜色的灯光当作电离子体放电）.如果在废气处理的通道上只零星的分布若干的放电点或线，则处理的效果是非常有限的，因为，大部分的(VOCs)气体没有进过低温等离子体处理区域。

（2) 低温等离子体处理系统必须要有一定的放电处理功率。

等离子光催化活性炭吸附一体机机器使用说明书

一、产品概述低温等离子光催化氧化活性炭吸附一体机综合了低温等离子、光催化氧化、活性炭吸附的综合特点，综合利用各处理工艺的特点。

1.1低温等离子工艺原理等离子体就是处于电离状态的气体，由大量的带电粒子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成。

电子和正离子的电荷数表现出电中性。

具有导电和受电磁影响的性质。

许多方面与固体、液体和气体不同，因此有人把它称为物质的第四种状态。

介质阻挡放电过程中，等离体子内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。

废气中的污染物质与这些具有较高能力的活性集团发生反应，最终转化为CO2、H2O等物质，从而达到净化废气的目的。

1.2光催化氧化工艺原理光催化氧化法通过利用特制的高能紫外线光束照射、通过紫外线光束分解氧分子产生游离氧、以及通过光束照射纳米TiO2光触媒产生电子-空穴对等多种方式分解有机气体。

能高效快速去除挥发性有机物（VOC）、无机物、硫化氢、氨气、硫醇、硫醚、苯类等有毒有害、刺激性气体，脱臭效率可达99%以上，脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准（GB14554-93）。

它具有适应性强、运行成本低、设备占在面积小等特点。

1.3活性炭吸附工艺原理活性炭是比表面积很大的细小的多孔炭粒。

炭粒上的微孔结构具有很强的吸附能力。

很大的比表面积导致炭粒能与气体(杂质)充分接触，使得气体(杂质)被微孔充分吸附，起到效果非常好的净化作用。

活性炭吸附装置利用活性炭的多孔性，存在吸引力的原理而开发的。

由于固体表面上存在着未平衡饱和的分子力或化学键力，当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓集并保持在固体表面，这种现象就是吸附现象。

二、设备特点低温等离子光催化氧化活性炭吸附一体机是治理工业生产过程中生产的有机废气的专用设备。

适用于家具厂、静电喷涂厂、印刷厂、鞋厂、电子厂等行业产生的废气。

对废气中的苯、甲苯、二甲苯、非甲烷中烃等有机废气处理效果明显（注意：严禁将易燃易爆气体引入设备内部）。

高级氧化技术-1-光催化中的电子过程

电子的激发与传递
电子的激发
在光催化过程中，光子能量与半导体材料的能带结构相匹配时，光子被吸收并激发电子从价带跃迁至导带，产生光生电子。
电子传递
光生电子在半导体内部或表面传递，寻找合适的反应中心或与其它物质发生反应。
电子与空穴的分离
电子与空穴的产生
光子被吸收后，电子从价带跃迁至导带，同时在价带留下空穴。
详细描述
光催化技术在环保领域可用于水处理、空气净化、有毒有害物质的降解等；在能源领域可用于光解水制氢、太阳能电池等；在医疗领域可用于抗菌消毒、癌症治疗等。
光催化的历史与发展
总结词
光催化技术自20世纪70年代诞生以来，经历了基础研究、应用研究、产业化发展等阶段，目前正朝着高效化、低成本化、环保化的方向发展。
02
次氯酸盐（ClO-）能够与光生电子发生反应生成具有强氧化性的次氯酸（HClO），HClO能够氧化分解有机物。
03
高铁酸盐（Fe3+）能够通过芬顿反应生成•OH，•OH能够攻击有机物分子中的不饱和键，引发自由基链式反应。
04
光催化中的材料选择与制备
半导体材料的性质与选择
半导体材料的能带结构
光催化技术可以分解空气中的有害气体，如甲醛、苯等，净化室内空气质量。
自清洁表面
光催化技术可以使材料表面具有自清洁功能，防止污垢和细菌的附着。
光催化技术的挑战与解决方案
01
光源限制
光催化需要特定波长的光源，通常为紫外光，限制了其在可见光区域的
应用。解决方案：研究开发新型光催化剂，提高其在可见光区域的活性。
提高反应效率
通过深入研究反应机理和优化催化剂设计，提高光催化反应的效率，降低成本。

氯化银表面等离子体光催化材料

氯化银表面等离子体光催化材料氯化银（AgCl）是一种重要的光催化材料，具有强烈的光催化活性和广泛的应用前景。

在本文中，我们将对氯化银表面等离子体光催化材料进行详细的介绍和讨论。

首先，让我们简要介绍一下氯化银。

氯化银是一种无机化合物，化学式为AgCl。

它是一种白色的晶体，具有固体的晶体结构。

氯化银常用于摄影术中作为感光材料，也可以用作消毒剂和杀菌剂。

此外，氯化银也具有较高的热稳定性和光催化性能，因此被广泛应用于光催化材料领域。

作为一种光催化材料，氯化银表面等离子体光催化材料具有许多优点。

首先，氯化银表面可以通过外界的光激发形成等离子体。

这种等离子体显示出强烈的吸收和散射特性，能够有效地吸收光能，并产生强烈的局部电场。

这种强烈的局部电场可以促进光催化反应的进行，提高反应速率和效率。

其次，氯化银表面等离子体光催化材料具有很高的催化活性。

由于表面等离子体的存在，氯化银表面可以提供丰富的活性位点，增加反应物质的吸附和反应速率。

此外，氯化银表面等离子体还具有较高的光吸收率和光散射率，能够更有效地利用入射光能，提高催化活性。

在氯化银表面等离子体光催化材料的制备过程中，常用的方法包括溶液法、沉积法和合成法等。

其中，溶液法是最常用和简便的制备方法。

通过在溶液中加入适当的银盐和氯化剂，可以在溶液中生成氯化银纳米颗粒。

这些纳米颗粒可以均匀地分布在基底材料上，形成氯化银表面等离子体光催化材料。

氯化银表面等离子体光催化材料在环境治理、能源转换和有机合成等方面具有广泛的应用。

首先，氯化银表面等离子体光催化材料可以应用于光催化降解有机污染物。

通过激发氯化银表面等离子体，可以产生强烈的活性氧和自由基，将有机污染物降解为无害的物质。

这种方法可以高效地清除水体和大气中的有机污染物，对环境保护具有重要意义。

其次，氯化银表面等离子体光催化材料在太阳能能源转换中具有潜在应用。

由于氯化银表面等离子体对太阳光具有良好的吸收和散射特性，可以应用于太阳能电池和水分解等光催化反应中。

光催化分解水原理及效率提高的途径[指南]

光催化分解水原理及效率提高的途径光解水的原理光催化反应可以分为两类“降低能垒”(down hil1)和“升高能垒”(up hil1)反应。

光催化氧化降解有机物属于降低能垒反应，此类反应的△G<0，反应过程不可逆，这类反应中在光催化剂的作用下引发生成O2-、HO2 、OH·、和H+ 等活性基团。

水分解生成H2和O2则是高能垒反应，该类反应的△G>0(△G=237 kJ/mo1)，此类反应将光能转化为化学能。

要使水分解释放出氢气，热力学要求作为光催化材料的半导体材料的导带电位比氢电极电位E（H+/H2）稍负，而价带电位则应比氧电极电位E（o2/H2O）稍正。

光解水的原理为：光辐射在半导体上，当辐射的能量大于或相当于半导体的禁带宽度时，半导体内电子受激发从价带跃迁到导带，而空穴则留在价带，使电子和空穴发生分离，然后分别在半导体的不同位置将水还原成氢气或者将水氧化成氧气。

Khan 等提出了作为光催化分解水制氢材料需要满足：高稳定性，不产生光腐蚀；价格便宜；能够满足分解水的热力学要求；能够吸收太阳光。

提高光催化剂性能的途径1.光催化剂纳米化纳米微粒由于尺寸小，表面所占的体积百分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等导致表面的活性位置增加，这就使它具备了作为催化剂的基本条件。

纳米半导体比常规半导体光催化活性高得多，原因在于：由于量子尺寸效应使其导带和价带能级变成分立能级，能隙变宽，导带电位变得更负，而价带电位变得更正，这意味着纳米半导体粒子具有更强的氧化或还原能力。

纳米TiO2粒子不仅具有很高的光催化活性，而且具有耐酸碱腐蚀和光化学腐蚀、成本低、无毒，这就使它成为当前最有应用潜力的一种光催化剂。

2.离子掺杂离子的掺杂产生离子缺陷，可以成为载流子的捕获阱，延长其寿命。

离子尺寸的不同将使晶体结构发生一定的畸变，晶体不对性增加，提高了光生电子-空穴分离效果。

赵秀峰等制备了掺杂铅的TiO2薄膜。

co处理方法

co处理方法CO处理方法CO (carbon monoxide)是一种常见的有毒气体，它对人体和环境都具有危害性。

因此，CO处理方法变得非常重要。

下面将详细介绍CO 处理的几种方法。

1. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种常见的CO处理方法。

这种方法利用吸附剂（活性炭）的高表面积和孔隙结构来吸附CO，从而净化气体。

在这种方法中，气体通过装有活性炭的填充塔，CO被吸附后，经过处理可以得到高纯度的气体。

2. 低温等离子体催化氧化法低温等离子体催化氧化法是一种高效的CO处理方法。

它利用等离子体反应器产生的等离子体来降解CO。

该方法具有高效、高通量和低污染的优点。

当工业废气中的CO浓度不高时，通过低温等离子体催化氧化法可以去除大部分CO。

3. 光催化氧化法光催化氧化法是利用光催化剂和光源对气氛中的CO分子进行氧化处理。

在这种方法中，光催化剂可以吸收紫外线或可见光，产生激发态物质，从而将CO转化为CO2。

光催化氧化法具有高效、无二次污染、操作简单等优点。

因此这种方法在CO处理中得到了广泛的应用。

4. 活性氧氧化法活性氧氧化法是将高纯度氧气和CO反应，使用氧氧化剂促进CO的氧化反应。

该方法最大的优劣是处理效率高，同时也会产生较多的CO2 作为废物。

该方法通常用于高浓度CO的处理，比如鼓风炉CO 废气、燃气锅炉CO废气等。

综上所述，CO处理方法有很多种。

但是每种方法都有其优点和缺点。

因此，为了有效地降低CO的排放，我们应该结合实际情况，选择最适合的处理方法来净化废气。

只有选对方法，才能达到预期的效果。

铁合金冶炼工艺中的废气排放与处理技术

铁合金冶炼工艺中的废气排放与处理技术铁合金的冶炼工艺在全球范围内有着广泛的应用，其主要过程包括高温熔炼、还原反应等。

然而，这些工艺产生的废气对环境造成了严重的污染问题。

本篇将详细分析铁合金冶炼工艺中的废气排放问题，并探讨现有的废气处理技术。

废气排放的来源和成分铁合金冶炼过程中，废气的来源主要集中在燃烧装置、还原装置和精炼装置等。

这些废气中包含了大量的有害成分，如CO、SO2、NOx、颗粒物等，对环境和人类健康造成了极大的威胁。

废气处理技术为了减少铁合金冶炼工艺产生的废气对环境的影响，废气处理技术被广泛应用。

现有的废气处理技术主要包括：1. 气体净化技术气体净化技术是废气处理中的一种重要方法，主要包括吸附、吸收、冷凝等。

这些技术可以有效地去除废气中的有害成分，从而达到降低环境污染的目的。

吸附技术吸附技术是利用吸附剂去除废气中有害成分的方法。

活性炭吸附是其中的一种常见方式，其可以有效去除废气中的有机物、氯气等有害成分。

吸收技术吸收技术是利用吸收剂去除废气中有害成分的方法。

碱性溶液吸收是其中的一种常见方式，其可以有效去除废气中的SO2、NOx等酸性气体。

2. 能源回收技术能源回收技术是利用废气中的热能、动能等能源，实现能源的再利用，从而达到节能环保的目的。

余热回收技术余热回收技术是利用废气中的热能，将其转化为可利用的热能，如供暖、热水等。

这不仅可以减少能源的浪费，还可以降低废气的排放温度，从而降低废气排放对环境的影响。

余能回收技术余能回收技术是利用废气中的动能，将其转化为电能或其他形式的能量。

例如，可以通过废气轮机发电，将废气中的动能转化为电能，从而实现能源的再利用。

3. 污染物控制技术污染物控制技术是针对废气中的特定污染物，采用特定的控制方法，从而达到减少污染物排放的目的。

颗粒物控制技术颗粒物控制技术是针对废气中的颗粒物，采用过滤、离心等方法进行去除。

例如，布袋除尘器就是一种常见的颗粒物控制设备。

废气燃烧技术废气燃烧技术是将废气中的有害成分通过燃烧的方式进行分解，从而达到减少有害成分排放的目的。

金纳米颗粒在等离子体共振光催化剂中的作用机理研究

金纳米颗粒在等离子体共振光催化剂中的作用机理研究曹寅虎;曹溢涛;吴骊珠;佟振合;张铁锐【摘要】金纳米颗粒在等离子体共振光催化剂中具有多种不同的作用机理.本文采用溶胶-凝胶法合成了氮/碳共掺杂超薄二氧化钛(D-TiO2)包覆的SiO2/Au/D-TiO2三明治型及SiO2/D-TiO2核壳纳米结构材料,对金纳米颗粒在含有可见光响应型半导体的等离子体共振光催化剂光催化分解水制氢反应中的作用机理进行了探索.研究结果表明,在该等离子体共振光催化剂的光催化反应过程中,金纳米颗粒同时体现出肖特基效应和等离子体共振效应作用机理,且作用机理与光生载流子的多少以及金纳米颗粒的负载量有关.负载量较低时,金纳米颗粒的作用机理与光生载流子的多少有关.而在高负载量条件下,金纳米颗粒在可见光照射下主要表现出肖特基效应对光催化活性的影响.【期刊名称】《影像科学与光化学》【年(卷),期】2015(033)005【总页数】9页(P394-402)【关键词】金纳米颗粒;等离子体共振光催化剂;光催化制氢;作用机理【作者】曹寅虎;曹溢涛;吴骊珠;佟振合;张铁锐【作者单位】中国科学院理化技术研究所,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所,北京100190;中国科学院大学,北京100049;中国科学院理化技术研究所,北京100190;中国科学院理化技术研究所,北京100190;中国科学院理化技术研究所,北京100190【正文语种】中文21世纪以来，能源短缺和环境污染逐渐成为阻碍人类发展的两个亟需解决的问题[1-5]。

利用太阳能光催化制氢被认为是解决能源和环境问题的理想途径之一，因此，高效光催化剂的研发受到了国内外科学家的高度关注[6-13]。

尽管光催化剂的研究已经取得了显著进展，但光催化剂在能源和环境方面的大规模应用仍受到很大限制。

其中一个主要的原因就是半导体材料中光生电子和空穴较高的复合几率使得半导体光催化剂的催化效率普遍较低[14-17]。

等离子-光催化净化设备

TiO2 + hv → h+ +e- （1） h+ +e- → 热能（2）
h+ + OH- →?OH （3） h+ + H2O →?OH + H+ （4）
（5）氧化性强：
半导体光催化具有氧化性强的特点，对臭氧难以氧化的某些有机物如三氯甲烷、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解，所以对难以降解的有机物具有特别意义，光催化的有效氧化剂是羟基自由基（OH-）和超氧离子自由基（O2-、O-），其氧化性高于常见的臭氧、双氧水、高锰酸钾、次氯酸等。
（6）广谱性：
等离子-光催化净化器的优点
（1）能耗低
①可在室温下与催化剂反应，无需加热，极大地节约了能源；
②设备阻力小（约150～300Pa），无需另外增加风机，节约大量电费。
（2）使用便利
设计时可以根据风量变化以及现场条件进行调节；光催化氧化适合在常温下将有机废气完全氧化成无毒无害的物质，适合处理高浓度、气量中、稳定性强的有毒有害气体。
光催化氧化对从烃到羧酸的种类众多有机物都有效，即使对原子有机物如卤代烃、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果，只要经过一定时间的反应可达到完全净化。
（7）寿命长：
在理论上，光催化剂的寿命是无限长的，无需更换。
等离子技术原理：
等离子体是含有大量电子、离子、分子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成的物质的第四种形态，其总正负电荷数相等宏观上呈电中性，但具有导电和受电磁影响的性质，表现出很高的化学活性。等离子体中可源源不断地产生大量极活泼的高活性物种，这在普通的热化学反应中不易得到，这些活性物种(特别是高能电子)含有巨大的能量，可以引发位于等离子体附近的催化剂，并可降低反应的活化能。同时，催化剂还可选择性地促进等离子体产生的副产物反应，得到无污染的物质。

光催化、电化学、等离子体、化学链耦合绿氢制绿色甲醇__概述及解释说明

光催化、电化学、等离子体、化学链耦合绿氢制绿色甲醇概述及解释说明1. 引言1.1 概述随着全球环境问题日益凸显，人们对可再生能源的需求与日俱增。

绿氢和绿色甲醇作为重要的可再生能源载体，具有很高的应用前景和经济潜力。

本文将探讨光催化、电化学、等离子体和化学链耦合这四种技术在绿氢制备绿色甲醇过程中的应用和发展。

1.2 文章结构本文共分为五个部分进行论述。

第一部分是引言，简要说明文章内容与目的，并介绍后续各个章节的结构。

接下来的三个部分分别详细介绍了光催化、电化学和等离子体这三种技术在绿氢制备中的原理、方法和应用领域。

最后一部分则探讨了化学链耦合这些技术在绿氢制备中所产生的协同效应以及其未来发展前景。

1.3 目的本文旨在提供关于光催化、电化学、等离子体和化学链耦合这四种技术在绿氢制备绿色甲醇过程中的基础知识和应用领域的全面解释。

通过深入剖析这些技术，旨在促进绿氢制备绿色甲醇技术的发展和推广，为可持续能源的实现提供有效支持。

2. 光催化绿氢制绿色甲醇2.1 光催化原理光催化是一种利用光能激发催化剂表面的电子，从而引发化学反应的过程。

光催化绿氢制备绿色甲醇是一种通过光促进水分子的分解，并将产生的氢与CO2进行还原反应，最终合成甲醇的过程。

在光催化反应中，所使用的催化剂通常是半导体材料，如二氧化钛（TiO2）。

当光线照射到催化剂表面时，部分光能被吸收，并形成电子-空穴对。

这些电子和空穴在材料内部迁移，并在表面与周围物质发生反应。

2.2 绿氢制备方法在光催化绿氢制备绿色甲醇中，首先需要将水分子进行分解，产生氢气。

这一步通常采用光解水技术实现。

当光线照射到催化剂表面时，其能量被转移到水分子上，并使其发生裂解。

此过程可表示为以下方程式：H2O →2H2 + O2其中，在适当的催化剂作用下，水分子通过吸收光能被分解成氢气和氧气。

得到氢气后，需要与二氧化碳进行还原反应，以生成甲醇。

该过程通常使用CO2还原技术实现。

CO2 + 3H2 →CH3OH + H2O这一反应将二氧化碳和水合成为甲醇，并释放出水。

等离子、光催化原理

5.2低温等离子模块工作原理设备的核心反应区域，废气分子被低温等离子体轰击、氧化。

等离子光谱线图低温等离子是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。

这个体系中因总的正、负电荷数相等，放电过程中虽然电子能量很高，但重粒子能量很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。

低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子以每秒钟300万至3000万速度的等量发射和回收，轰击发生异味的分子，从而发生氧化等一系列复杂的化学反应，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解异味污染物的目的。

低温等离子体电子能量图低温等离子的反应实质是利用高达7到10电子伏的高能电子以每秒钟300万至3000万速度的等量发射和回收，轰击废气的分子将废气分子中化学键打开（苯环中化学键能为3电子伏），使其处于极不稳定态，与伴生的强氧化剂羟基和活性氧原子等发生氧化反应，最终生成二氧化碳和水。

● 等离子主要反应原理：常见的产生等离子体的方法是气体放电，所谓气体放电是指通过某种机制使一个或几个电子从气体原子或分子中电离出来，形成的气体煤质称为电离气体，如果电离气体由外电场产生并形成传导电流，这种现象称为气体放电，根据放电产生的机理、气体的压强范围、电源性质以及电极的几何形状等，等离子体主要分为以下7种形式：①辉光放电；②电晕放电；③介质阻挡放电；④射频放电；⑤微波放电；⑥滑动电弧放电；⑦大气压辉光放电。

一般对异味气体的治理均在常压下进行，而能在常压下产生低温等离子体的只有电晕放电和介质阻挡放电两种形式。

兰宝低温等离子技术是采用电晕放电的形式。

电晕放电的原理是使用曲率半径很小的电极，如针状或细线状电极，并在电极上加高电压，由于电极的曲率半径很小，而靠近电极区域的电场特别强，电子逸出阳极，发生非均匀放电，称为电晕放电。

(完整)光催化原理及应用

光催化原理及应用起源光触媒，是一个外来词，起源于日本，由于日本文字写成“光触媒”,所以中国人就直接把她命名为“光触媒”。

其实日文“光触媒”翻译成中文应该叫“光催化剂”翻译成英文叫“photo catalyst”。

光触媒于1967年被当时还是东京大学研究生的藤岛昭教授发现。

在一次试验中对放入水中的氧化钛单结晶进行了光线照射，结果发现水被分解成了氧和氢。

这一效果作为“ 本多· 藤岛效果” （Honda-Fujishima Effect）而闻名于世，该名称组合了藤岛教授和当时他的指导教师—--—东京工艺大学校长本多健一的名字.这种现象相当于将光能转变为化学能，以当时正值石油危机的背景,世人对寻找新能源的期待甚为殷切，因此这一技术作为从水中提取氢的划时代方法受到了瞩目，但由于很难在短时间内提取大量的氢气，所以利用于新能源的开发终究无法实现，因此在轰动一时后迅速降温。

1992年第一次二氧化钛光触媒国际研讨会在加拿大举行，日本的研究机构发表许多关于光触媒的新观念，并提出应用于氮氧化物净化的研究成果.因此二氧化钛相关的专利数目亦最多，其它触媒关连技术则涵盖触媒调配的制程、触媒构造、触媒担体、触媒固定法、触媒性能测试等。

以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空气净化等领域的相关研究急剧增加，从1971年至2000年6月总共有10，717件光触媒的相关专利提出申请。

二氧化钛 TiO 2 光触媒的广泛应用，将为人们带来清洁的环境、健康的身体。

催化剂是加速化学反应的化学物质，其本身并不参加反应。

典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素,在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物.光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料，它涂布于基材表面，在光线的作用下,产生强烈催化降解功能:能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。

等离子体金属光热材料

等离子体金属光热材料
等离子体金属光热材料是一种新型的材料，具有独特的性质和应用潜力。

它由金属纳米颗粒组成，通过外加电场或激光辐射使其形成等离子体状态。

在这种状态下，金属纳米颗粒中的自由电子被激发到高能级，产生了丰富的光学、热学和电学特性。

首先，等离子体金属光热材料具有优异的光学特性。

当受到光线照射时，等离子体金属纳米颗粒会吸收光能并迅速转化为热能，引发局部温度升高。

这种光热效应可以广泛应用于太阳能光伏、光热发电和光催化等领域。

此外，等离子体金属纳米颗粒还表现出强烈的表面增强拉曼散射（SERS）效应，可用于高灵敏度分析和传感器。

其次，等离子体金属光热材料具有良好的热学特性。

由于等离子体的形成，金属纳米颗粒的热导率有所降低，从而阻碍了热的传输。

这种特性使得等离子体金属光热材料成为一种理想的热隔离材料，可应用于热电转换、红外探测和热管理等领域。

此外，等离子体金属光热材料还具有优异的电学特性。

由于等离子体的形成，金属纳米颗粒表面会出现局部电场增强效应，从而增强了材料的电荷传输能力。

这种特性使得等离子体金属光热材料在电化学储能、传感器和柔性电子等领域具有广泛的应用前景。

综上所述，等离子体金属光热材料是一种多功能的材料，具有优异的光学、热学和电学特性。

它的出现将为能源、环境、电子等领域的科学研究和技术应用带来新的可能性。

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