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新设计通过等离子射流改善水净化

开心的月饼 2024-01-25 09:04:41 健康养生

等离子体是一种电离气体,即含有电子、离子、原子、分子、自由基和光子的气体。它通常被称为物质的第四态,令人惊讶的是,它渗透到一切事物中。等离子体是通过将能量传输到气体而人工产生的,用于厨房照明的荧光灯管中,但它们也使移动电话变得越来越小。

新设计通过等离子射流改善水净化

等离子是技术领域一场名副其实的革命。以前,要在手机等电子设备使用的硅板上雕刻电路,必须使用污染性的化学产品。现在,等离子的使用使得这一过程变得更加干净和精确,使得狭缝越来越小以及器件的尺寸变得越来越小成为可能。

但等离子体也有其他应用,例如水处理。科尔多瓦大学的FQM-136等离子体物理学和FQM-346有机催化和纳米结构材料小组合作开展了一项研究,其目的是通过应用等离子体促进化学过程来消除水中存在的污染物。

为了解决水中有机污染物日益增多的问题,例如水中农业和工业活动产生的染料和其他化合物,这些污染物会破坏生态系统的稳定,这些研究人员选择了等离子体的应用。

2017年,他们首次证明,微波诱导的氩等离子体暴露在空气中,当作用于水时,水中产生含有氧和氮的活性物质(例如羟基自由基、水合过氧化物、氮自由基),能够对其进行净化处理。(FranciscoJ.RomeroSalguero)和玛丽亚·C·加西亚(MaríaC.García)已成功设计出这种类型的等离子体反应器,并显着增加了水中产生的这些活性物质的数量,从而使高浓度的等离子体的破坏成为可能。只需几分钟即可完成染料(在本例中为亚甲蓝)的染色。

他们通过改变surfatron的设计来实现这一目标,这是一种将微波发生器的能量与等离子体混合以维持等离子体的金属装置。

玛丽亚教授解释说:“我们所做的是将一小块硅放入石英放电管中,从而产生不同的等离子体,这种等离子体不是丝状的,并且在与水相互作用时能够更有效地产生活性物质。”C.加西亚。

上述等离子体成分在与水相互作用时产生能够降解有机化合物并杀死微生物的氧化物质,这使得该等离子体反应器可用于与水修复相关的应用。

因此,这种新配置扩展了此类等离子体的适用性。

“该设计完全改变了surfatron产生的电磁场的配置,从而产生等离子体,从而产生具有不同且更有效特性的等离子体,同时还消除了丝化问题(将等离子体柱分成许多丝),该问题会不稳定它,”加西亚教授解释道。

然后...去污。“等离子体作用产生的氧化物质非常活跃,可以破坏水中的有机物,”弗朗西斯科·J·罗梅罗教授继续说道。

为此,等离子体不会被引入水中。相反,它是远程作用的,因此在水和等离子体之间有一个空气区域,由于激发态物质与氧、氮和水蒸气分子之间的碰撞,以及“扩散的反应物质”之间的碰撞,发生了许多反应。进入液体并最终产生污染物”。


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