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论文类型：会议论文

发表时间：2017-07-01

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关键字：等离子体催化;微放电过程;流体模拟

摘要：近年来,等离子体催化作为一种新兴技术,有着越来越广泛的应用。在等离子体催化过程中,存在极为复杂的协同作用。一方面,等离子体的存在使得气体被激活,并产生大量的电子、离子、激发态粒子以及自由基。这些活性粒子到达催化剂表面并与其反应,进而影响催化过程。另一方面,催化剂的粗糙度和介电常数等,会影响催化剂孔隙中的电场,进而影响电子能量分布函数,以及各种反应的速率系数,而这些反应系数又会影响到达催化剂表面的反应物的种类及数量。对于等离子体催化过程来讲,催化剂孔隙中的微放电过程至关重要。在催化剂孔隙中产生的等离子体活性粒子,可以更有效地和催化剂相互作用,从而显著提高等离子体催化过程的效率。本文采用二维流体力学模型,系统研究了不同放电条件下,大气压介质阻挡放电中,催化剂孔隙中的微放电过程。首先固定小孔尺寸为100 um,电源电压为20 kV,研究结果表明在小孔内部,电场显著增强,电子温度升高,因此电子密度和离子密度均有所增加。固定电压为20 kV,当下介质层中小孔尺寸大于200 um时,小孔附近及其内部的电子密度显著提高。离子密度的变化趋势更为明显,当小孔尺寸仅为10 um时,离子密度就已经显著提高。对于固定的小孔尺寸,当