所謂“等離子體”,指氣體在外界能量作用下,形成由電子、離子、光子、中性分子和激活的分子組成的集合體,即為等離子體。根據(jù)能量的不同,可分為熱等離子體和低溫等離子體。熱等離子體處于熱平衡狀態(tài),各種物質都處于相同溫度。比如雷電就是自然界產生熱等離子體。熱等離子體的溫度大概為1-2電子伏特。
等離子體中電子的溫度遠高于氣體溫度。因為外加能量直接作用于電子而不是作用于氣體分子,因此電子溫度可達1-10 eV,而氣體溫度可維持室溫。低溫等離子體可在大氣壓和低壓下產生。工業(yè)應用中主要是在大氣壓條件下,施加高壓電場產生低溫等離子體。
等離子廢氣凈化器工作原理:
等離子體空間富集了大量極活潑的高活性物種,如離子、電子、激發(fā)態(tài)的原子、分子及自由基等。這些高活性物種在普通的熱化學反應中不易得到,但在等離子體中可源源不斷地產生。對于有機物在等離子體中的氧化降解機理,反應主要有以下幾個過程:
(1)高能電子的作用下強氧化性自由基O、OH、HO2的產生;
(2)有機物分子受到高能電子碰撞,被激發(fā)及原子鍵斷裂形成小碎片基團或原子;
(3)O、OH、HO2與激發(fā)原子有機物分子、破碎的分子基團、自由基等一系列自由基反應。這些活性物種(特別是高能電子)含有巨大的能量,可以引發(fā)位于等離子體附近的催化劑,并可降低反應的活化能。同時,催化劑還可選擇性地與等離子體產生的副產物反應,得到無污染的物質,將有機物分子氧化降解為CO、CO2和H2O,從而*地去除異味。