介质阻挡放电微等离子体分解CO 2 研究

发布时间：2024-03-03 20:58

　　全球人口数量迅速的增长加快了工业化和化石燃料的使用。化石燃料的利用为人类社会带来空前发展的同时,也导致了CO₂的过量排放。人为的CO₂排放量远超过自然碳循环所引发的温室效应,对气候和环境产生了极为不利的影响,是当今社会乃至后代的安全隐患。化学转化法在CO₂资源化利用、温室气体减排以及解决能源危机等方面具有显著优势,尤其是介质阻挡放电等离子体技术,其凭借自身放电稳定和能量均匀的特点,可以在大气压条件下实现大规模的CO₂活化转化。本文在常温常压下,采用介质阻挡放电微等离子体技术活化转化CO₂,将其分解为CO和O₂。通过反应器结构设计、添加Ar和N₂以及在放电区域内填充介质材料等方式优化CO₂的转化率和能量效率。对介质阻挡放电微等离子体分解CO₂的工艺研究表明,反应器参数对介质阻挡放电活化转化CO₂有着重要影响,其中放电间距和放电长度的影响程度最为显著,当输入功率恒定时,减小...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 化学法转化分解CO₂研究进展
        1.2.1 热催化法
        1.2.2 电化学法
        1.2.3 光化学法
        1.2.4 生物化学法
    1.3 低温等离子体分解CO₂研究进展
        1.3.1 等离子体概述
        1.3.2 低温等离子体活化转化CO2

    1.4 论文工作的提出及研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验仪器及原料
        2.1.1 实验仪器及型号
        2.1.2 实验原料
    2.2 反应器结构及实验流程
        2.2.1 反应器结构
        2.2.2 实验流程
    2.3 分析检测方法
        2.3.1 输入电压与输入电流的测量
        2.3.2 放电电压、放电电流及频率的测量
        2.3.3 电学表征
        2.3.4 色谱分析法
    2.4 类水滑石的制备及表征
        2.4.1 类水滑石的制备
        2.4.2 类水滑石的表征
    2.5 反应性能评价
第3章 介质阻挡微等离子体分解CO₂的工艺研究
    3.1 实验装置及参数设定
    3.2 工艺参数对CO₂分解性能的影响
        3.2.1 输入功率的影响
        3.2.2 放电频率的影响
        3.2.3 停留时间的影响
    3.3 反应器参数对CO₂分解性能的影响
        3.3.1 放电长度的影响
        3.3.2 放电间距的影响
    3.4 正交实验设计
        3.4.1 正交实验表头设计
        3.4.2 实验数据及分析
    3.5 小结
第4章 介质阻挡放电微等离子体分段电极反应器分解CO₂

    4.1 实验装置及参数设定
    4.2 分段电极数量的影响
        4.2.1 分段电极对放电特性的影响
        4.2.2 分段电极对反应性能的影响
    4.3 分段电极间距的影响
        4.3.1 分段电极间距对放电性能的影响
        4.3.2 分段电极间距对反应性能的影响
    4.4 分段电极反应器介质层厚度的影响
        4.4.1 分段电极反应器介质层厚度对放电性能的影响
        4.4.2 分段电极反应器介质层厚度对反应性能的影响
    4.5 等离子反应器分解CO₂结果比较
    4.6 小结
第5章 添加Ar和 N₂条件下介质阻挡放电微等离子体分解CO₂

    5.1 实验装置及参数设定
    5.2 Ar作为添加气体对CO₂分解反应的影响
    5.3 N₂作为添加气体对CO₂分解反应的影响
    5.4 小结
第6章 填充介质阻挡放电微等离子体分解CO₂

    6.1 实验装置及参数设定
    6.2 类水滑石及其衍生复合氧化物对CO₂分解性能的影响
        6.2.1 MgAl-CO₃类水滑石及其复合衍生氧化物的制备与表征
        6.2.2 MgAl-CO₃类水滑石衍生复合氧化物
    6.3 其它介质材料
        6.3.1 介质填充材料对放电性能的影响
        6.3.2 介质填充材料对反应性能的影响
    6.4 小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3918343