低溫等離子體形成過程 

低溫等離子體在形成過程中，其電子能量可達1~20eV（11300~250000K），因此，其具有較高的化學反應活性。低溫等離子體在殘余化學反應的過程從時間尺度可分為以下幾個過程：

(1)第一步是皮秒級的電子躍遷，電子從基態躍遷到激發態。

(2)第二步發生在納秒級尺度。不同能量溫度狀態的電子通過旋轉激發、振動激發、離解和電離等非彈性碰撞形式將內能傳遞給氣體分子后，一部分以熱量的形式散發掉，另一部分則用與產生自由基等活性離子。

(3)在形成自由基活性離子厚，自由基及正負離子間會引發線性或非線性鏈反應，該反應發生在微秒級尺度。

(4)最后，是由鏈反應導致的毫秒到秒量級的分子間發生熱化學反應。

低溫等離子體凈化VOCs時，其主要的反應進程與之前所述一致。首先是高能電子與分子間碰撞反應引發活性自由基，而后，自由基會與有機氣體分子結合反應，達到凈化氣體的目的。低溫等離子體凈化VOCs的作用機理根據目標目染污的差異而不同。鹵代烴分子具有較強的極性，具有較強的吸電子能力，因此，其易受到高能電子的攻擊而降解；烴類VOCs化學性質相對活潑，其易與自由基結合而發生化學反應，但在高壓放電過程中進行的化學反應主要是離子反應。反應最終產物也因反應條件不同而異。在高溫、高能量密度環境下處理低濃度有機氣體時，氧化反應起到主導作用，最終的產物主要為二氧化碳和水；在低溫低能量密度下處理高濃度的有機氣體時，生成產物的中間體更容易發生鏈加成反應而生成固態或液態的有機物。因此，在凈化VOCs過程中，通過相關技術控制反應條件，對于VOCs的處理至關重要。

摘自：揮發性有機物污染控制工程

李守信   主編    蘇建華   馬德剛   副主編

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