催化剂与常压微波等离子体协同处理四氟化碳的研究

全球气候变暖是当今全球三大环境问题之一，其主要是由温室气体的大量排放造成的。由于全球工业化的发展而产生的大量全氟化碳气体被认定为难去除的温室气体。随着人类环境意识的提高，对该类气体的排放限制逐渐加大，若要实现经济和环境协调发展，开发一种高效、无二次污染、能量利用率高且成本低的去除全氟化碳的方法成为大势所趋。本项目拟开展催化剂与常压微波等离子体协同处理四氟化碳气体的基础研究，包括氧化物、磷酸盐、分子筛系列催化剂的制备；微波等离子体与催化剂协同处理四氟化碳反应过程中催化剂组分、制备方法和反应条件对四氟化碳脱除率的影响；催化剂对氮氧化物去除效果；常压微波等离子体与催化剂协同分解四氟化碳反应的机理研究；探究自由基反应、热化学反应和催化反应在四氟化碳分解过程中各自所起的作用和贡献，最终确定分解反应的主要反应途径。研究可为去除全氟化碳提供科学依据，为地球大气环境改善做出有价值的贡献。

全球气候变暖是当今全球三大环境问题之一，其主要是由温室气体的大量排放造成的。由于全球工业化的发展而产生的大量全氟化碳气体被认定为难去除的温室气体。随着人类环境意识的提高，对该类气体的排放限制逐渐加大，若要实现经济和环境协调发展，开发一种高效、无二次污染、能量利用率高且成本低的去除全氟化碳的方法成为大势所趋。本项目开展了催化剂与常压微波等离子体协同处理四氟化碳气体的基础研究，包括系列催化剂的制备；微波等离子体与催化剂协同处理四氟化碳反应过程中反应条件等对脱除率的影响；催化剂对氮氧化物去除效果；协同分解反应的机理研究等。研究发现，催化剂和微波等离子体脱除四氟化碳过程中存在明显的协同效应，催化剂的加入在相同功率下可以提高四氟化碳的脱除效率，能量效率明显提高；同时，催化剂的添加还可有效的去除等离子体反应中产生的氮氧化物伴生气体。组分为2wt% MnO2/2wt%Ag/Al2O3的催化剂效果最佳，在较低的微波功率下，CF4去除率可达97.2%，协同作用可使CF4去除率提高21.9%，氮氧化物去除率为98%，总的能量利用效率提高63.1%。研究可为去除全氟化碳提供科学依据，为地球大气环境改善做出有价值的贡献。