强电场电离产生羟基自由基 黄宇 S1409024
强电场电离产生羟基自由基-黄宇-S1409024
3.2H2O离解、电离生成轻基自由基的等离子体反应过程
当强电场中电子的平均能量达到12.5eV时等产生OH· 自由基的过程如下：
2H2O+e → H2O++H2O*+2e 激发态H2O,分子发生离解反应:
H2O* → H · +OH·
H2O+发生如下离解电离反应: H2O++H2O → H3O++OH·
H2O+ → H++OH·
在强电场中,H2O分子也发生如下附着反应: e+H2O → e-aq
强电场激发、电离H2O分子时,每注入100eV的能量时,将产生2.80左右个
OH· 自由基和2.75左右e-aq
4、强电场产生羟基自由基的应用
4.1强电场电离脱硫实验
分别考察激励电压、含水率、含氧量、反应时间、H2O与O2比值对脱硫率影响 1.激励电压（SO2的原始浓度为800×10-6(v/v),含氧量为20.8% (v/v)）
在电场的作用下,O2+与H2O分子形成水合离子[O2+(H2O)]其反应式为： O2++H2O+M →O2+(H2O)+M 产生羟基自由基的主要途径是水合离子分解，其反应式如下： O2+(H2O)+ H2O → H3O++O2+OH· O2+(H2O)+H2O → H3O+(OH)+O2 H3O+(OH)+H2O → H3O++H2O+OH · 采用强电场电离O2方法产生OH· 自由基时,每加入100eV的能量时,它最终能产生 2.46左右个OH· 自由基.
基于羟基自由基(ho·)和硫酸根自由基(so4·-)的高级氧化技术的研究
基于羟基自由基(ho·)和硫酸根自由基(so4·-)的高级氧化技术的研究摘要近几十年中,高级氧化技术具有反应速度快、处理效率高、适用范围广、无二次污染等优点,常被广泛用于去除水体中的新兴有机污染物。
但水体中含有溴离子时,基于臭氧或过硫酸盐氧化过程会产生具有致癌作用的溴酸盐。
文中阐述了臭氧氧化、臭氧/H2O2、催化臭氧氧化、UV/臭氧、UV/TiO2、过硫酸盐法等基于羟基自由基(·OH)或硫酸根自由基(SO4·-)的高级氧化技术在产生与控制溴酸盐方面的作用机理及应用现状,提出了高级氧化过程中控制溴酸盐生成这一领域未来的研究方向及需要解决的问题。
研究亮点1、综述了基于羟基自由基(·OH)或硫酸根自由基(SO4·-)的高级氧化技术在产生与控制溴酸盐方面的作用机理及应用现状；2、提出高级氧化过程中控制溴酸盐生成这一领域未来的研究方向；3、提出高级氧化过程中控制溴酸盐生成需要解决的问题。
传统水处理工艺主要以除浊杀菌为主，对近年来水体中的一些微污染物如药品、个人护理产品(PPCPs)和内分泌干扰物(EDCs)等去除能力有限，如何有效去除难降解有机物已经成为水处理的热点问题。
而高级氧化技术(AOPs)为解决传统工艺处理效果不佳的问题提供了新的方法，其定义由Glaze等首先提出，即以反应中产生的羟基自由基(·OH)为主要氧化剂，氧化分解和矿化水中有机污染物的方法。
目前，研究较多的AOPs主要有Fenton氧化法、臭氧类氧化法、过硫酸盐法、光催化氧化法、超声氧化法等。
AOPs虽然可以有效降解有机污染物，但氧化过程中产生的副产物限制了其应用。
其中，溴酸盐引起了强烈关注，《饮用水水质准则》第4版和美国环保署的《安全饮用水法》将其列为2B级的潜在致癌物，在饮用水中最高允许含量为10μg/L。
研究还发现溴酸盐和有机卤代消毒副产物之间的协同作用增加了含溴水的毒性。
强电离放电羟基自由基降解有机废气VOCs实验研究
强电离放电羟基自由基降解有机废气VOCs 实验研究作者：朱颖依成武刘莎莎王慧娟李珏来源：《科教导刊·电子版》2017年第13期摘要低温等离子体法（NTP）被认为是目前降解挥发性有机气体（VOCs）很有前途的方法。
本文以乙酸乙酯、异丙醇为目标污染物，采用强电离放电低温等离子体技术，分析了电压、频率以及气体初始浓度等对有机气体的降解效率影响规律。
实验结果表明，电压在4.5kV、频率为5.71kHz时，初始浓度为1500mg/m3的乙酸乙酯降解率可达85%，初始浓度为2400mg/m3的异丙醇降解率可达87%，从而表明强电离放电产生高浓度OH·可有效无害化降解VOCs。
关键词低温等离子体 VOCs 强电离放电羟基自由基降解中图分类号：X505 文献标识码：A世界卫生组织（WHO）对挥发性有机物的定义为：熔点低于室温、沸点小于260℃，常温下饱和蒸气压大于70.91Pa、并以气态形式存在于空气中的一类化合物的总称。
VOCs具有种类多、分布广、毒性大、浓度低等特点。
目前已鉴定出的有300 多种，最常见的有苯、乙酸乙酯、丙二醇、甲苯、甲醛等。
随着工业发展和人们生活水平提高，石油化工、污水及垃圾处理、油漆喷涂等行业及生活中汽车发动机尾气都是VOCs的主要来源，且排放量日益增加。
因此，近年来有机废气的治理技术得到了大量的研究，在传统技术不断发展的基础上，深入研究低温等离子体法等新兴技术。
本文简单总结了已有的VOCs治理技术，以异丙醇、乙酸乙酯为实验对象，分析强电离放电实验过程与结果，并对VOCs治理技术发展进行了展望。
1传统技术常见的VOCs处理技术可以分为回收类技术和销毁类技术两大类。
回收类技术主要有吸附法、吸收法、生物膜分离法以及冷凝法；销毁技术主要包括燃烧法、生物处理法和低温等离子体法。
吸附技术是利用具有大比表面积的多孔状结构吸附剂对污染物进行吸附，利用固体表面的分子吸收力与化学键力将污染物浓缩吸附在固体表面上，达到气相分离的效果。
强电场电离产生羟基自由基ppt课件
H2O+ → H++OH·
在强电场中,H2O分子也发生如下附着反应: e+H2O → e-aq
强电场激发、电离H2O分子时,每注入100eV的能量时,将产生2.80左右个
OH· 自由基和2.75左右e-aq
4、强电场产生羟基自由基的应用
4.1强电场电离脱硫实验
分别考察激励电压、含水率、含氧量、反应时间、H2O与O2比值对脱硫率影响 1.激励电压（SO2的原始浓度为800×10-6(v/v),含氧量为20.8% (v/v)）
3.2H2O离解、电离生成轻基自由基的等离子体反应过程
当强电场中电子的平均能量达到12.5eV时等产生OH· 自由基的过程如下：
2H2O+e → H2O++H2O*+2e 激发态H2O,分子发生离解反应:
H2O* → H · +OH·
H2O+发生如下离解电离反应: H2O++H2O → H3O++OH·
由于羟基溶液具有强烈的氧化脱色作用，只是铜绿微囊藻光合色素脱 色，无法继续进行光和作用，即使在适宜生长的环境也会很快的死去。叶绿 素a易受羟基攻击，这是因为它是由单、双键交替不饱和结构组成，羟基能使 其发生氧化、断裂、变构和分解等生化反应。
参考文献：
[1]胡常伟,李贤均.绿色化学原理和应用[M].北京:中国石化出版社,2002. [2]叶向群.绿色设计与绿色化学设计[J].环境污染与防,2002.6,24(3):190191. [3]马振国.等离子体工业的崛起与发展[J],科技导报(北京),1995,(2):1417. [4]自希尧,张芝涛,白敏冬.高气压强电离放电等离子体学科的形成及应用展 望[J].自然杂志,2000,22(3):156-161. [5]白希尧,白敏冬,周晓见.轻基药剂治理赤潮研究[J].自然杂志,2002,24(1) :26-33. [6]自敏冬,张芝涛,白希尧等.轻基游离基杀死压载水中微生物研究[J].海洋 与湖沼,2003,23(5):484-490. [7]肖文德,吴志泉编著.二氧化硫脱除与回收[M].北京:化学T业出版社,2001 [8]朱爱民,张秀玲,宫为民,代斌,脉冲电晕等离子体作用下甲烷偶联反应的研 究Ⅱ.反应添加气的影响,应用化学,1999,16(4):70-73. [9]毛本将,王保健,姜一鸣等,等离子体烟气脱硫脱硝工业试验装置,电力环境 保护,2000,16(3):5-7. [10]白希尧,张芝涛,白敏药,气体放电非平衡等离子体化学脱硫脱硝理论基础 研究,工业安全与防尘,2000,9:14-17.
电催化阳极反应生成羟基自由基的方程式
电催化阳极反应生成羟基自由基的方程式下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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羟基等自由基杀灭医疗废水中病菌的实验研究
羟基等自由基杀灭医疗废水中病菌的实验研究作者：徐欣彭鸿彬吴清森依成武刘苹萱来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第14期【摘 ;要】本文采用强电离放电产生的羟基（·OH）等自由基处理含病菌的医疗废水，考察了大肠杆菌及枯草芽孢杆菌的初始浓度、·OH浓度、循环流量等单因素对·OH降解细菌的影响。
实验结果表明：随着循环流量的增加，细菌杀灭率增加，但5L/min 后对其影响不大;·OH 浓度的增加，细菌的杀灭率迅速提高;随着菌液初始浓度增加，其杀灭速率减小，但18min后可几乎完全降解所有病菌;增加反应时间，细菌杀灭率明显增大。
在循环流量10L/min，反应温度25℃，羟基溶液浓度2.25mg/L，大肠杆菌菌液浓度3.68×106cfu/mL，枯草芽孢杆菌菌液浓度4.56×106cfu/mL时，杀灭率高达100%。
【关键词】羟基自由基;医疗废水;大肠杆菌;枯草芽孢杆菌;杀灭率中图分类号：X505 ; 文献标识码：A引言医疗废水中含有大量的病原细菌，其具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。
由于没有严格的制度，我国的一般医院很少对有毒有害污水污物进行分离。
很多病毒源携带着大量的致病菌通过冲洗水进入下水道，如果直接混入市政排水管网将给生活污水的处理带来巨大的困难，且医疗废水中的病菌环境理化因素抵抗力强，在天然环境中的存活率较高，因此，医疗废水必须经过单独的消毒处理除去有毒有害成分。
由于受经济条件的限制，我国很难在大范围内建立完整独立的有毒有害污水污物处理系统，那么医疗污水的处理就成为一个严重的问题[1]。
高级氧化技术是以产生·OH为主要氧化剂的绿色氧化技术，·OH具有氧化能力极强，使水中有机物完全降解，且反应速度快、不产生二次污染等优点[2]。
本文以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌代表细菌繁殖体和细菌芽孢作为研究对象，采用大气压强电场电离放电产生高浓度·OH进行去除医疗废水中细菌的研究，通过单因素静态杀菌和动态杀菌的方法来考察不同条件下羟基自由基对细菌杀灭效果的影响，这些不同条件包括循环流量、羟基自由基浓度、初始含菌量等，为该方法的工业化应用提供依据。
羟基自由基高级氧化技术应用进展综述
羟基自由基高级氧化技术应用进展综述引言：随着环境污染和水资源短缺问题的日益突出，高级氧化技术作为一种新型的处理方法逐渐受到广泛关注。
其中，羟基自由基高级氧化技术作为一种强氧化剂，具有高效、无毒、无二次污染等优点，被广泛应用于水处理、废气处理、vOCs降解等领域。
本文将综述羟基自由基高级氧化技术的应用进展，包括其原理、机制，以及目前所取得的成果和存在的问题。
一、羟基自由基高级氧化技术原理与机制羟基自由基高级氧化技术是指利用强氧化性的羟基自由基反应剂，对污染物进行氧化降解。
该技术主要采用光催化、超声波、电化学等方式产生羟基自由基，并与污染物发生反应，使其降解为无毒、无害物质。
1.1 光催化产生羟基自由基光催化是利用光能激发半导体材料上的电子，产生羟基自由基进行氧化反应的过程。
光催化产生羟基自由基的机制主要包括光致电子空穴对的生成、光生电子和空穴的分离以及单个电子转移等。
1.2 超声波产生羟基自由基超声波在液体中产生空化现象，在空化时产生高温、高压、高速的气液界面，进而引发气体的爆炸反应，生成羟基自由基。
超声波产生羟基自由基的机制涉及气液界面反应、高温高压效应以及超声波物理效应等方面。
1.3 电化学产生羟基自由基电化学方法通过施加电场、电压或电流的方式，在电极表面产生羟基自由基。
电化学产生羟基自由基的机制包括电离电解、电极电化学反应以及电场效应等方式。
二、羟基自由基高级氧化技术在水处理中的应用2.1 有机化合物的降解羟基自由基高级氧化技术在水处理中广泛应用于有机化合物的降解。
有机物是水体中的主要污染源之一，含有毒性或难降解的物质。
羟基自由基具有强氧化性，能够将有机物降解为无害的物质，缓解水体的污染。
2.2 微污染物的去除微污染物是指一些难以降解、难以去除的低浓度污染物。
羟基自由基高级氧化技术能够对微污染物进行高效降解，包括抗生素、杀虫剂、药物等微量有机物。
因此，该技术被广泛应用于饮用水、污水处理厂等场合，提高了水资源的安全性和水质的可靠性。
羟基自由基详细资料大全
羟基自由基详细资料大全羟基自由基（—OH）是一种重要的活性氧，从分子式上看是由氢氧根（OH¯）失去一个电子形成。
羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位2.8eV。
是自然界中仅次于氟的氧化剂。
2019年4月，复旦大学魏大程课题组开发出一种基于内剪下反应的石墨烯场效应电晶体感测器，实现了对羟基自由基的检测。
基本介绍•中文名：羟基自由基•外文名：Hydroxyl radical•分子式：（-OH）•制取 ... ：高级氧化法制取 ... ,电Fenton法,电解氧化法,半导体电催法,光电催化法,检测 ... ,研究方向,套用领域,制取 ...电Fenton法工艺上将Fe 2+和H 2O 2的组合称为Fenton试剂。
它能有效地氧化降解废水中的有机污染物，其实质是H 2O 2在Fe 2+的催化下产生具有高反应活性的·OH。
Fenton法主要是通过光辐射、催化剂、电化学作用产生·OH。
利用光催化或光辐射法产生·OH，存在H 2O 2及太阳能利用效率低等问题。
而电Fenton法是H 2O 2和Fe2+均通过电化学法持续地产生，它比一般化学Fenton试剂具有H 2O 2利用率高、费用低及反应速度快等优点。
因此，通过电Fenton法产生·OH将成为主要途径之一。
套用电Fenton法产生·OH处理有机废水多数是以平板铁为阳极，多孔碳电极为阴极，在阴极通以氧气或空气。
通电时，在阴阳两极上进行相同电化当量的电化学反应，在相同的时间内分别生成相同物质的量的Fe 2+和H 2O 2，从而使得随后生成Fenton试剂的化学反应得以实现。
溶液的pH值对氧阴极还原获得H 2O 2的反应有很大的影响。
研究表明，溶液的pH值不仅对阴极反应电位和槽电压有影响，还将决定着生成H 2O 2的电流效率，进而影响随后生成·OH的效率及与有机污染物的降解脱色反应。
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:26-33.
[6]自敏冬,张芝涛,白希尧等.轻基游离基杀死压载水中微生物研究[J]. 海洋
与湖沼,2003,23(5):484-490.
[7] 肖文德,吴志泉编著.二氧化硫脱除与回收[M]. 北京:化学T业出版社,2001
这些电子崩头部中的电子被吸收到 正离子群中,从而形成等离子体。
等离子体头部的电场较强生成许多 小电子崩,与此同时,等离子体区域也不 断向阴极伸展一根细等离子体柱(流注) 贯通阳极和阴极,产生了放电电流在电 极间的流动,大量等离子体流注的同时 产生便形成了强电离放电。
2、强弱电场电离的区分
现有的产生非平衡等离子体的常压(≥ 0.1Mpa)电离放电方式有直流高电压电 晕放电、脉冲高电压电晕放电和介质阻挡放电三种,均属于弱电离放电。
2.含水率（SO2的原始浓度为800×10-6(v/v),含氧量为20.8% (v/v)，激励 电压2.4KV
3.含氧量（SO2的原始浓度为1000×10-6(v/v),含水率为3.6% (v/v)， 激励电压2.4KV)
4.反应时间（SO2的原始浓度为1000×10-6(v/v),含氧量为20.8% (v/v)， 激励电压2.4KV）
[8]朱爱民,张秀玲,宫为民,代斌,脉冲电晕等离子体作用下甲烷偶联反应的研
究Ⅱ.反应添加气的影响,应用化学,1999,16(4):70-73.
[9]毛本将,王保健,姜一鸣等,等离子体烟气脱硫脱硝工业试验装置,电力环境
保护,2000,16(3):5-7.
[10]白希尧,张芝涛,白敏药,气体放电非平衡等离子体化学脱硫脱硝理论基础
研究,工业安全与防尘,2000,9:14-17.
[11] 白希尧,张芝涛,白敏冬等,高气压强电离放电等离子体学科的形成及应用 展望,自然杂志,2000,22(3):156-160.
[12] 张芝涛,鲜于泽,白敏冬等,强电离放电研究,东北大学学报2002,23(5)
:507一510.
[13] 朱晓峰,高洪辉,白敏冬等,电参数对强电离放电烟气脱硫效率的影响[J]军 械工程学院学报,2006,18:170-173.
在强电场中,H2O分子也发生如下附着反应: e+H2O → e-aq
强电场激发、电离H2O分子时,每注入100eV的能量时,将产生2.80左右个 OH·自由基和2.75左右e-aq
4、强电场产生羟基自由基的应用
4.1强电场电离脱硫实验
分别考察激励电压、含水率、含氧量、反应时间、 H2O与O2比值对脱硫率影响 1.激励电压（SO2的原始浓度为800×10-6(v/v),含氧量为20.8% (v/v)）
强电场产生羟基自由基及其应用
黄宇 S1409024
1.强电场放电流注理论
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以阴极附近的偶然电子作为种子， 在外部电场E0的作用下不断产生电离， 倍增由此形成的电子崩向阳极一侧推进 一旦电子崩的前端接触到阳极,电子就 会被吸收而只剩下离子。
当这些正空间电荷产生的电场Er。 增大到与外部电场E相当时(Er≥E0) 就会出现许多以光电离生成的电子为种 子的小电子崩。
O2++H2O+M →O2+(H2O)+M
产生羟基自由基的主要途径是水合离子分解，其反应式如下：
O2+(H2O)+ H2O → H3O++O2+OH·
O2+(H2O)+H2O → H3O+(OH)+O2
H3O+(OH)+H2O → H3O++H2O+OH · 采用强电场电离O2方法产生OH·自由基时,每加入100eV的能量时,它最终能产生 2.46左右个OH·自由基.
由于羟基溶液具有强烈的氧化脱色作用，只是铜绿微囊藻光合色素脱 色，无法继续进行光和作用，即使在适宜生长的环境也会很快的死去。叶绿 素a易受羟基攻击，这是因为它是由单、双键交替不饱和结构组成，羟基能使 其发生氧化、断裂、变构和分解等生化反应。
参考文献：
[1]胡常伟,李贤均.绿色化学原理和应用[M]. 北京:中国石化出版社,2002.
3.2H2O离解、电离生成轻基自由基的等离子体反应过程
当强电场中电子的平均能量达到12.5eV时等产生OH·自由基的过程如下：
2H2O+e → H2O++H2O*+2e 激发态H2O,分子发生离解反应:
H2O* → H ·+OH· H2O+发生如下离解电离反应:
H2O++H2O → H3O++OH· H2O+ → H++OH·
[2]叶向群.绿色设计与绿色化学设计[J]. 191.
环境污染与防,2002.6,24(3):190-
[3]马振国.等离子体工业的崛起与发展[J], 17.
科技导报(北京),1995,(2):14-
[4] 自希尧,张芝涛,白敏冬.高气压强电离放电等离子体学科的形成及应用展 望[J]. 自然杂志,2000,22(3):156-161.
1.5t ／h高藻饮用水羟基自由基应急处理试验
考察了羟基比值浓度和初始藻浓度对铜绿微囊藻降解率的影响，为今后 羟基等自由基应急处理饮用水中铜绿微囊藻提供依据。
（1) 实验前，加入培养好的铜绿微囊藻，使自来水中铜绿微囊藻数量达 到104个/ml数量级以上。
（2）分别在处理Omin，0.5min，lmin，1.5min，3min，5min，7min， l0min，13min，15min，20min的时候在取样口取样测量藻液的光密度、叶绿 素a，计算灭藻率。
2.1强电场电离的主要参数
强弱电离放电区是以ne/n为10-4、ne为1015/cm3、Te为10ev作为划分参 数通常用折合电场强度E/n(单位为Td ,E为放电电场强度,n为气体浓 度,Td=1017vcm2)来表征其电离强度、电子从电场中取得能量大小。
3、强电场电离放电产生OH·过程与机理
3.1 O2离解、电离生成轻基自由基的等离子体反应过程
在强电离放电中,放电电场中被加速的电子具有的平均能量大于10eV,当电子能量达 到12.5eV后,与O2分子反应产生OH·的等离子体反应过程如下: O2分子发生电离、离解电离反应：
O2+e→O2++2e O2+e → O++O+2e
[O 在电场的作用下,O2+与H2O分子形成水合离子 2+(H2O)]其反应式为：