世界經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出，各種環(huán)境污染形式層出不窮，嚴重危害著人類的健康和生存。治理環(huán)境問題是人類自身安全的迫切需要。近年來，世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了許多治理環(huán)境問題的高新技術(shù)，如超聲波、光催化氧化、等離子體、反滲透等，其中，低溫等離子技術(shù)作為一種高效、低耗、高處理量、操作簡便的新型環(huán)保技術(shù)，已成為近年來國內(nèi)外研究的熱點。
在超細粉生產(chǎn)、廢氣處理、冶金精煉、腐蝕和材料表面處理、臭氧生產(chǎn)等領(lǐng)域，低溫等離子技術(shù)已廣泛應用于工業(yè)領(lǐng)域，其中以低溫等離子體處理環(huán)境治理應用于廢氣和廢水中有機污染物的研究居多，但目前這方面的技術(shù)還沒有成熟的工業(yè)化應用規(guī)模。
1、低溫等離子體的定義和特性，等離子體是一種電離度大于0.1%，并且其正負電荷相等的電離化氣體。電子、離子、中性原子、激發(fā)態(tài)原子、光子、自由基等組成，電子和正離子的電荷數(shù)相等，總體上表現(xiàn)為電中性，不同于物質(zhì)的三態(tài)(固體、液體、氣體)，是物質(zhì)存在的第四種形式。
它的主要特點是：
(1)在帶電粒子之間沒有凈庫侖力；
(2)是一種優(yōu)良的導電流體，利用這種特性可以產(chǎn)生磁流體發(fā)電；
(3)無凈磁力的帶電粒子；
(4)電離氣體對溫度有一定的影響。
一般認為，低溫等離子設(shè)備按其體系的能量狀態(tài)、溫度和離子密度可分為高溫等離子體和低溫等離子體。前一類電離度接近1，各粒子溫度基本相同，系統(tǒng)處于熱力學不平衡狀態(tài)，溫度一般在5×104K以上，主要用于研究受控熱核反應；而后一類粒子溫度不同，電子溫度遠大于離子溫度，系統(tǒng)處于熱力學不平衡狀態(tài)，宏觀溫度較低，一般氣體放電產(chǎn)生的等離子體均屬于這一類，它與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。
2、低溫等離子體降污機理，等離子表面處理器在等離子體化學反應過程中的能量轉(zhuǎn)移，等離子體化學反應中的能量轉(zhuǎn)移大致如下：
(1)電場+電子→高能電子的組合；
(2)高能電子+分子(或原子)→活性基團(受激原子、受激基團、游離基團)；
(3)活性基+分子(原子)→生成物+熱；
(4)活性基+活性基→生成物+熱。
由上述過程可以看出，電子從電場獲取能量，而得到能量的分子或原子則被激發(fā)，并通過激發(fā)或電離將能量傳遞給分子或原子，同時有部分分子被電離，從而形成活性基；隨后，這些活性基與分子或原子、活性基與活性基相互碰撞，產(chǎn)生穩(wěn)定的產(chǎn)物和熱。此外，鹵素和氧的電子也可以親和高能電子。24385