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氟利昂的无害化降解技术——低温等离子体技术

2024-04-19 3浏览

低温等离子体即非平衡态等离子体,其特征是能缺密度较低,重粒子温度接近室温而电子温度却很高,电子与离子有很高的反应活性。目前已有多个研究小组公布了他们在该领域的研究成果:CFCs的分解程度取决于等离子体传递的能量,与CFCs的类型无关。低温等离子体技术中报道较多的是介质阻挡放电(DBD)等离子体技术,DBD是产生非平衡态等离子休的一种有效方式,可以工作于气压为10⁴~10⁶ Pa的空间,是一种高气压的非平衡放电。利用DBD产生的非平衡态等离子体,在常压下实现了CFC-12的降解,并达到了比较满意的降解率,并且在能量的利用上更加合理。

将DBD等离子体技术应用于氟利昂的处置,正在成为环境科学工作者的一个研究热点。DBD技术的主要缺点在于其主要产物是COF2及COCIF, CF4等,这给尾气的后处理带来很大困难。中国台湾王亚芬等人研究了CFC-12在冷等离子体系统中加氢条件下的分解,认为CFCs的进气浓度和功率是影响CFCs分解的主要因素,他们在100W" CFC-12的进气浓度为7.6%,H2:CFC-12为7.0,压力2000Pa( 15Torr)的条件下,实现了94%以上的CFC-12转化率,主产物是CH4和C2H2。

见诸报道的还有微波等离子体技术,同样也是利用微波将反应物滥度加热到8000~10000℃,达到等离子状态后将氟利昂降解。此外,Wsamu Tsuji等人还用等离子法让CFCs与其他单体共聚生产聚合物:1041,还有用等离子处理催化剂表面来分解CFCs的报道。总之,已有多种等离子体技术被用于处理CFCs,但等离子体实验的因素复杂多变,难度大,设备的制造成本较高,使这种方法的应用仍然缺乏一个坚实的工程基础。