介质阻挡放电降解对二甲苯效果及机制研究

《介质阻挡放电降解对二甲苯效果及机制研究》是一篇关于利用介质阻挡放电技术处理挥发性有机物的研究论文。该论文主要探讨了介质阻挡放电技术在降解对二甲苯方面的应用效果及其作用机制，为工业废气治理提供了新的思路和方法。

对二甲苯是一种常见的挥发性有机化合物，广泛存在于化工、印刷、喷涂等行业中。由于其具有较强的毒性、易燃性和难降解性，对环境和人体健康构成了严重威胁。因此，如何高效、经济地去除对二甲苯成为环保领域的重要课题。

介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge, DBD）是一种等离子体技术，能够在常温常压下产生高能电子、活性氧物种和自由基等粒子，这些粒子能够与污染物发生化学反应，从而实现污染物的分解和去除。与传统的物理或化学处理方法相比，DBD技术具有能耗低、操作简便、适用范围广等优点。

本文通过实验研究了不同参数条件下介质阻挡放电对对二甲苯的降解效果。研究结果表明，随着放电电压的增加，对二甲苯的降解率显著提高。此外，气体流量、介质材料以及电极结构等因素也对降解效果产生了重要影响。

在研究过程中，作者采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对降解产物进行了分析，发现对二甲苯在DBD作用下首先被氧化生成一些中间产物，如苯甲醇、苯甲醛等，最终被彻底矿化为二氧化碳和水。这一过程表明，介质阻挡放电不仅能够有效降解对二甲苯，还能将其转化为无害物质。

为了进一步揭示介质阻挡放电降解对二甲苯的机理，作者还通过紫外-可见光谱和电子顺磁共振（EPR）技术对等离子体中的活性物种进行了检测。结果表明，在放电过程中，高能电子、O原子、OH自由基和O₃等活性物质大量生成，并参与了对二甲苯的氧化反应。这些活性物种的协同作用是实现对二甲苯高效降解的关键因素。

此外，论文还探讨了不同介质材料对放电性能和降解效率的影响。研究发现，使用介电常数较高、表面粗糙度适中的介质材料可以增强电场分布，提高放电稳定性，从而提升对二甲苯的降解效果。这为实际工程应用中选择合适的介质材料提供了理论依据。

在实验基础上，作者还建立了介质阻挡放电降解对二甲苯的动力学模型，分析了反应速率与各参数之间的关系。模型预测结果与实验数据吻合较好，说明该模型能够较为准确地描述整个降解过程，为后续优化工艺条件提供了参考。

综上所述，《介质阻挡放电降解对二甲苯效果及机制研究》这篇论文系统地研究了介质阻挡放电技术在处理对二甲苯方面的应用潜力。通过实验和理论分析，作者不仅验证了该技术的有效性，还深入探讨了其作用机制，为工业废气治理提供了一种可行的技术路径。

该研究对于推动等离子体技术在环保领域的应用具有重要意义，也为今后相关研究提供了宝贵的理论基础和实践经验。未来，随着技术的不断进步和优化，介质阻挡放电有望在更多类型的挥发性有机物治理中得到广泛应用。