Введение
Глава 1. Литературный обзор 9
1.1 Феномен плазмы газового разряда 9
1.2 Природа плазмы газового разряда 11
1.3 Плазмохимическое и плазмокаталитическое окисление. Комбинирование воздействия плазмой разряда и катализатором 14
1.3.1 Химические превращения при плазмохимическом окислении 17
1.3.2 Химические превращения при плазмокаталитическом окислении 26
1.3.3 Характерные результаты плазмохимического и плазмокаталитического окисления паров веществ 32
1.4 Сравнение плазмохимического и плазмокаталитического окисления с другими методами очистки 37
1.5 Заключение 38
Глава 2. Экспериментальная часть 40
2.1 Реактивы, материалы и растворы 40
2.2 Аналитические методы и приборы 40
2.3 Модифицирование поверхности TiO2 41
2.4 Характеризация катализаторов 42
2.5 Проведение кинетических экспериментов 43
2.6 Анализ ИК спектров 47
Глава 3. Окисление паров ацетона и этанола в плазме коронного разряда 50
3.1 Исследование превращений ацетона в газовой фазе методом газовой хроматографии 50
3.1.1 Анализ кинетических кривых концентраций веществ в воздухе 52
3.1.2 Взаимодействие озона и ацетона 54
3.1.3 Промежуточные продукты окисления паров ацетона в плазме коронного разряда и схема их превращений 55
3.2 Исследование превращений этанола в газовой фазе методом ИК-Фурье спектроскопии in situ 56
3.2.1 Анализ кинетических кривых концентраций веществ в воздухе 61
3.2.2 Взаимодействие озона и этанола 62
3.2.3 Промежуточные продукты окисления паров этанола в плазме коронного разряда и схема их превращений 64
3.2.4 Накопление оксидов азота 66
3.3 Энергетическая эффективность процессов плазмохимического окисления паров ацетона и этанола 67
3.4 Заключение 69
Глава 4. Исследование плазмофотокаталитического окисления паров веществ 71
4.1 Плазмафотокаталитическое окисление паров ацетона, ацетальдегида и толуола на
примере очистителя воздуха ТИОН 71
4.1.1 Исследование превращений ацетона и ацетальдегида в газовой фазе 72
4.1.2 Исследование превращений толуола в газовой фазе 75
4.1.3 Анализ эффективности процессов 78
4.1.4 Обсуждение результатов окисления субстратов с использованием очистителя воздуха ТИОН 81
4.2 Плазмафотокаталитическое окисления паров ацетона с использованием
фотокатализаторов Pt/TiO2 82
4.2.1 Исследование превращений ацетона в газовой фазе 83
4.2.2 Обсуждение результатов комбинированного плазмохимического и фотокаталитического окисления паров ацетона 86
4.3 Заключение 87
Глава 5. Исследование плазмокаталитического окисления в системе с катализатором, расположенным за зоной коронного разряда 89
5.1 Характеризация катализаторов 90
5.2 Диоксид титана 96
5.3 Диоксид титана, модифицированный нанесением оксидов меди и марганца (CuOMnO2/TiO2) 100
5.3.1 Окисление паров ацетона 100
5.3.2 Окисление паров этанола 102
5.4 Диоксид титана, модифицированный нанесением оксида марганца (MnO2/TiO2) 106
5.4.1 Окисление паров ацетона 106
5.4.2 Окисление паров этанола 109
5.4.3 Окисление паров ацетальдегида 111
5.5 Комбинирование воздействия плазмы, фотокаталитического окисления и катализатора MnO2/TiO2 113
5.6 Заключение 116
Глава 6. Моделирование кинетических закономерностей при окислении паров ацетона и этанола 118
6.1 Плазмохимическое окисление 119
6.2 Плазмофотокаталитическое окисление 125
6.3 Плазмокаталитическое окисление 127
6.4 Заключение 130
Выводы 131
Благодарности 133
Список сокращений и условных обозначений 134
Список литературы 135
