脉冲模式下的 DBD:更高效 CO2 转化的解决方案?
等离子体物理
2016-09-19 v1
摘要
近年来,由于人类活动导致温室气体浓度持续上升,将 CO2 转化为高附加值产物引起了广泛关注。在此,我们报告了使用圆柱形流动介质阻挡放电(DBD)反应器,通过冷大气压等离子体进行 CO2 转化的实验。对在所谓脉冲模式(即在有限时间内施加交流电压)和纯交流模式下点燃的 DBD 进行了详细比较,以评估它们对 CO2 转化及能效的影响。将脉冲模式下的占空比从 100%(即对应于纯交流模式)降低至 40%,导致转化率从 16--26% 提升,能效从 15% 提升至 23%。基于详细的电学分析,我们表明转化率与微细丝的特征相关。此外,对于 \textless{}70% 的占空比,脉冲模式下的均方根电压在过程时间内保持恒定,而较高的占空比或通常的纯交流模式则导致电压在约 90 s 内明显衰减超过 500 V,随后达到稳态。脉冲模式下较高的等离子体电压产生了更高的电场。这导致电子能量增加,从而使其参与 CO2 解离过程,这是脉冲模式下 CO2 转化率和能效更高的补充解释。
引用
@article{arxiv.1609.04934,
title = {DBD in burst mode: solution for more efficient CO2 conversion?},
author = {A Ozkan and Thierry Dufour and T Silva and N Britun and R Snyders and F Reniers and A Bogaerts},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04934},
year = {2016}
}