負(fù)脈沖電暈放電NO脫除反應(yīng)動力學(xué)過程研究.pdf

1、本論文利用針—板電極負(fù)脈沖電暈放電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用色散熒光發(fā)射光譜及時(shí)間分辨光譜方法，對電暈放電等離子體特性及大氣壓NO脫除反應(yīng)動力學(xué)過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，得到了有意義的研究結(jié)果。在對負(fù)脈沖電暈放電等離子體特性的研究中，根據(jù)躍遷譜線熒光強(qiáng)度正比于激發(fā)態(tài)粒子數(shù)的原理，通過測量不同激發(fā)態(tài)能級到同一低態(tài)能級躍遷譜線的相對熒光強(qiáng)度，就會得到等離子體電子溫度和分子激發(fā)振動溫度的有關(guān)信息。研究結(jié)果表明，當(dāng)其它實(shí)驗(yàn)條件一定時(shí)，電暈放電等離子體的平均電子溫

2、度 Te隨著脈沖峰值電壓或樣品氣壓的改變而呈現(xiàn)出近線性的變化趨勢。等離子體的分子激發(fā)振動溫度 Tv隨著脈沖峰值電壓的升高或樣品氣壓的降低先升高至一極大值，而后隨峰值電壓的繼續(xù)升高或樣品氣壓的降低而下降。并且，在負(fù)電暈放電同一放電脈沖中，有效電子溫度Te和分子激發(fā)振動溫度Tv都隨放電時(shí)間呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，且兩者在時(shí)間軸上都提前于放電電流的變化，原因就是放電區(qū)電場變化優(yōu)先于電流變化。在上述研究的基礎(chǔ)上，對大氣壓純NO負(fù)脈沖電暈放電的熒

3、光發(fā)射譜進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測量，通過對其進(jìn)行歸屬，確定了純NO負(fù)脈沖電暈放電過程中產(chǎn)生的活性粒子的指紋特征躍遷譜線，進(jìn)而對這些活性粒子的指紋特征躍遷熒光譜線進(jìn)行了時(shí)間分辨測量，從而得到了它們在放電過程中的時(shí)間行為特性，以此分析了NO電暈放電脫除反應(yīng)動力學(xué)過程。研究結(jié)果表明：由于NO特殊的電子殼層排布，在脈沖電暈放電過程中，NO分子首先與高能電子發(fā)生非彈性電離碰撞，變成NO+離子，隨后NO+解離成N+和O；N+離子在向陰極運(yùn)動過程中再與電子結(jié)合成