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低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态,当外加电压达到气体的着火电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。

低温等离子体内部产生富含高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较量的活性基团发生反应,终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。

低温等离子体去除污染物的机理:

等离子体化学反应过程中,等离子体传递化学能量的反应过程中能量的传递大致如下:

(1)电场+电子→电子

(2)电子+分子(或原子)→(受激原子、受激基团、游离基团)活性基团

(3)活性基团+分子(原子)→生成物+热

(4)活性基团+活性基团→生成物+热

从以上过程可以看出,电子首先从电场获得能量,通过激发或电离将能量转移到分子或原子中去,获得能量的分子或原子被激发,同时有部分分子被电离,从而成为活性基团;之后这些活性基团与分子或原子、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。另外,电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获,成为负离子。这类负离子具有很好的化学活性,在化学反应中起着重要的作用。


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