1引言
1.1研究背景
当代随着全球经济迅速发展，人们生活消费水平不断提高的同时，环境污染也越来越严重，人们开始高度重视环境污染所带来的不良后果。大气污染又是所有环境污染中的重中之重，空气污染己经给上亿城市人口的健康带来威胁。长期以来，人们一直关注治理室外大气污染，却忽视了与人们生活息息相关的室内环境污染问题。据调查所示，在我国城乡居民约有70%以上的时间在室内，所以室内空气环境质量将更直接地影响人的身体健康。美国研究室内环境污染机构历时五年的专题研究结果表明，很多民用和商用建筑，室内空气污染的程度是室外空气污染的2-5倍。室内污染物按其存在状态可大致分为2类：悬浮固体污染物和气体污染物[2]。悬浮固体污染物主要有可吸入颗粒物、微生物细胞(细菌、病毒)等。较大的悬浮颗粒物比如灰尘、棉絮等，可以被鼻子过滤掉，而肉眼无法看见的细小悬浮颗粒物可吸入颗粒物等，会随着呼吸进入肺泡，危害身体的健康。气体污染物主要有CO、CO2、O3、NOx、SO2、NH3、VOC (挥发性有机化合物包括甲酵、苯系物)、筑气、Y射线等。悬浮颗粒物损害人的健康，主要表现在：对于粒径为的颗粒物一般沉积于上呼吸道，5Min粒径颗粒物可以进入呼吸道的深部，而2.5fim粒径以下的颗粒物可以深入到细支气管和肺泡，通过血氧交换进入血液中，对人呼吸系统以及心血管系统的损害较大。另外，悬浮颗粒物在湿度较大的条件下会附着许多微生物，比如各种病毒、细菌，它们在进入人的呼吸道后，会刺激并破坏气管黏膜。
1.2国内外室内空气净化技术现状
由于目前许多室内的空气己经处于严重污染状态，研究室内空气净化技术非常有必要。国内外室内空气污染控制技术研究的重点集中在两个方面：一是过滤、吸附、光催化以及等离子体等室内空气净化技术研究，寻找各种技术适用性和净化技术的影响因素，研制出比较高效的净化器：二是研发环保型建筑装修材料，减少粘合剂、溶剂以及涂料等建筑材料中甲醒、苯等有害物质的含量，或在材料中掺入屏蔽或抑制其释放的物质。近些年许多研究工作集中在光催化和等离子体技术上。早期的空气净化技术是釆用过滤式，净化器中装上过滤材料，这种对于灰尘、烟雾、细菌有较好净化效果，其中净化材料有石棉、合成纤维、玻璃纤维等。但由于石棉有致癌的危害，这类材料己停止使用。合成纤维不耐油、不耐潮湿，而且性能不稳，易燃，其应用也受到限制。吸附式净化技术是一种比较常见的净化挥发性有机物的方法，在空气净化器内装上吸附剂，主要是以活性炭为主，其他还有桂胶、分子蹄等，空气经过吸附剂，污染物会被吸附在吸附剂上，从而达到净化目的。这种吸附属于物理吸附方法，其吸附效果也不错，但活性炭有易于失去活性的缺点，需要定期更换材料，不仅给人们的`使用带来不便，而且还增加了成本。一些研究人员也发现物理吸附作用和光催化技术共同作用，可以使活性炭等吸附材料获得比原来更长的寿命，并且去除VOCs的效率也有所提高。利用吸附技术去除VOCs时，吸附剂主要有活性炭和高猛酸钾浸泡过的氧化招两种物质混合物，但其存在缺点，它们有选择吸收的特点，如活性炭可吸收甲苯，但低效吸收甲酸、乙酸和丙酮，尽管它们有互补性，但由于需要再生，难以连续工作。改善活性炭制品吸附特性以及经济利用活性炭解决其易失活特点是重点。
2等离子体电晕放电去尘实验研究
2.1非平衡等离子体概述
等离子体被称为物质存在的第四态不仅已经为人们所认识，而且等离子体技术还已进入被广泛应用于实际。等离子体是指带电的正粒子、负粒子(包括正离子、负离子、电子、自由基和各种活性基团)组成的集合体，有宏观上的电中性和高导电性。国际上将等离子体分为热等离子体和冷等离子体。国内学者按热力学平衡将等离子体划分成三类，包括完全热力学平衡等离子体、局部热力学平衡等离子体、非热力学平衡等离子体。完全热力学平衡等离子体，也称高温等离子体，这类等离子体中电子温度、离子温度和气体温度完全相同，比如太阳内部，核聚变、激光聚变等。局部热力学平衡等离子体，也称热等离子体，由于等离子体各种物种都通常很难达到严格意义上热力学一致性，比如电弧等离子体、高频等离子体等。非热力学平衡等离子体，亦称冷等离子体，这类等离子体内部电子温度很高，能达到上万开尔文，不过离子和气体的温度却接近常温，形成热力学上的非平衡性。非平衡等离子体产生方法主要有电晕放电、辉光放电、无声放电(又称为介质阻挡放电)、射频放电和微波放电等。常压下用于空气净化的放电是电晕放电，所以在试验中用的是直流电晕放电。电晕放电(corona discharge)是在标准大气压或高于大气压条件下，曲率半径很小的电极表面，空间电场分布不均勾，电极表面附近的电场较强时，而发生的放电现象。电极附近有一个发光的电晕层(也称起晕层)，电晕层内部电场很强，产生强烈的电离和激发。电晕层的外部，电场较弱，不会发生电离和激发，这部分是电晕放电的外围区，它是不发光的暗区，电晕层的内层强电场到外围区的弱电场的过渡不是突变的，是逐渐变化的。
2.2电晕放电一般特性
气体放电是指在电场作用下或其他方法激活使气体电离，形成能够导电的电离气体。在不同的工作条件下，会产生不同的气体放电现象，并且有不同的放电性质。通常研究气体放电现象时会把放电分成两大类，其一是非自持放电，另一种是自持放电。放电现象从非自持放电过渡到自持放电的现象，称之为气体的击穿。只能在外致电离源的条件下放电才能维持的现象，称为非自持放电。去掉外致电离源条件仍能够维持放电现象，称为自持放电。在含有外致电离源情况下，放电管的两端电压增加到足够大时，管内的电流增大。若移去外致电离源，放电电流如果足够大，此时放电与外致电离源的存在无关。放电从非自持放电现象过渡到自持放电现象的过程称为气体的击穿，这种放电的现象与理论由科学家汤生首先研究并建立，故称之为汤生放电。在大量实验分析后，汤生认为电子在电场中运动，从电场不断获得能量，电子与气体原子碰撞引起电离，并损失能量。在平衡状态下，两部分能量应相等。与此同时，新电离出来的带电粒子同样被电场加速，亦能引起电离。当一个初始电子从阴极向阳极运动过程中，引起碰撞电离，而新产生的电子向阳极运动过程中也产生碰撞电离，电子愈来愈多，雪崩式增长，故称之为电子雪崩。
3电晕放电伏安特性与场强研究.......... 31
