不同禁带宽度催化剂协同低温等离子体氧化NO x

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2022-0750

摘要/Abstract

摘要：

由于催化剂协同低温等离子体法脱除氮氧化物效果显著，通过研究制备了WO₃、ZnO、NiO、CdS和Cu₂O共5种禁带宽度不同的催化剂，通过SEM、XRD、Raman等表征方式，对比了与低温等离子体联合催化氧化NO与NO _x 的性能。实验得出：P型半导体对NO _x 去除效果较差，N型半导体对NO _x 的去除具有明显效果；氧化效率由大到小依次为CdS、WO₃、ZnO，这与其禁带宽度值正好相反；CdS对NO、NO _x 的氧化效率分别为98.4%、84.4%，并且CdS循环再利用的催化性能效果依旧。阐明了等离子体和催化剂对反应过程的具体影响和二者之间的耦合作用。经过放电催化后的样品，借助离子色谱测定其表面的NO₃^-与NO₂^-，有利于深入了解此类协同机制。

关键词: 等离子体, 催化剂, NO _x, 禁带宽度

Abstract:

The removal of nitrogen oxides by catalyst and low-temperature plasma is remarkable.Five catalysts with different band gaps，such as WO₃，ZnO，NiO，CdS and Cu₂O，were prepared.By means of SEM，XRD and Raman characterization，the catalytic oxidation performance of NO and NO _x combined with low temperature plasma was compared.P-type semiconductors had no effect on NO _x removal，while N-type semiconductors had obvious effect on NO _x removal.The order of oxidation efficiency from big to small was CdS，WO₃，ZnO，which was exactly opposite to their band gap values.The degradation efficiency of NO and NO _x by CdS was 98.4% and 84.4% respectively，and the catalytic performance of CdS recycling was still good.The specific effects of plasma and catalyst on the reaction process and the coupling between them were described.The determination of NO₃^- and NO₂^- on the surface of samples catalyzed by discharge by ion chromatography was conducive to further understanding of such synergistic mechanism.

Key words: plasma, catalyst, NO _x, band gap

中图分类号:

TQ126.23

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图/表 11

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