低溫等離子凈化器技術(shù)應(yīng)用的可行性和條件試驗(yàn)已較充分,也有了大量理論基礎(chǔ),已為這項(xiàng)工藝簡單、適用性強(qiáng)、流程短、能耗低、易于操作和自動化的新技術(shù)早日工業(yè)化打下了充分的基礎(chǔ)。但在低溫等離子體技術(shù)與催化協(xié)同作用方面較少,是一項(xiàng)全新的處理技術(shù),二者相結(jié)合,等離子體場產(chǎn)生高能量活性粒子,促進(jìn)催化反應(yīng),減少能耗;催化主導(dǎo)反應(yīng)方向,讓反應(yīng)具有選擇性,并能大大減少反應(yīng)副產(chǎn)物,該技術(shù)被認(rèn)為在處理、氮氧化物、機(jī)動車尾氣方面都有著廣闊的發(fā)展前景,但實(shí)際應(yīng)用還很不成熟,投入足夠力量進(jìn)行深入的理論和實(shí)踐。
低溫等離子凈化器和催化協(xié)同作用處理廢氣的主要原理如下:等離子體中可產(chǎn)生大量活潑的高活性物種,這在普通的熱化學(xué)反應(yīng)中不易得到,這些活性物種(特別是高能電子)含有巨大的能量,可以引發(fā)位于等離子體附近的催化劑,并可降低反應(yīng)的活化能。同時,催化劑還可選擇性地促進(jìn)等離子體產(chǎn)生的副產(chǎn)物反應(yīng)。但是目前在等離子體和催化協(xié)同作用機(jī)理方面的分析和比較少,在這方面的認(rèn)識還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
在等離子體的作用下,催化劑表面將形成顆粒(平均顆粒直徑為5-500nm,比表面約為100m?2/g),這將大大增加催化劑的比表面積,并且破壞催化劑的晶體結(jié)構(gòu),擁有空穴,從而導(dǎo)致高的催化活性。有學(xué)者認(rèn)為,固相催化劑的活性是由它們的化學(xué)和物相組成,晶體結(jié)構(gòu)以及活性比表面所決定。
相比普通的催化劑,等離子體作用后的催化劑有如下之處:
1、能耗減少;
2、加強(qiáng)了催化劑的活性和選擇性,延長了催化劑壽命;
3、縮短了制備時間。另外,等離子體的作用可促進(jìn)催化劑中的組分均勻分布,降低對毒物的敏感程度。這些特性將使得等離子體―催化技術(shù)有的應(yīng)用前景。
4、具有高度分布的活性物種;