[发明专利]低温等离子体降解有机废气中OH自由基的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，具体涉及利用物质的化学性质测定其含量的方法。

背景技术

低温等离子体技术是近年来兴起的一种环境污染物处理方法，具有能耗低、使用便利和无二次污染等优点，特别适用于处理有气味及低浓度大风量的气体。羟基自由基是等离子体反应中的主要活性物质，其定量分析对于深入研究等离子体反应以及设备的检修维护都具有重要的意义。羟基自由基的寿命仅为10^-10s，一经产生就会马上与邻近的化学基团发生反应，直接测定的难度很大，如电子自旋共振法，其测定过程需与被测自由基的产生同步进行，故对样品的制备及检测操作带来很大的限制。利用羟基自由基与特定的物质反应，然后测定反应产物的量，反推羟基自由基的含量是一种较为容易实施的方法。如自旋捕捉技术，该技术是利用适当的自旋捕捉剂与活泼的短寿命自由基结合，生成相对稳定的自旋加合物，根据自旋加合物的ESR谱图波谱参数，可推断原来活泼自由基的结构，但不能确定自由基的含量。吴建林等人研究了利用水杨酸捕获的方法测定等离子体反应中的羟基自由含量，该方法是将水杨酸溶于水中用以捕获放电时产生的羟基自由基，最后根据水杨酸和羟基自由基反应生成的2，5-dHBA和2，3-dHBA的总量计算羟基自由基的浓度。但该方法是以液体作为水杨酸的载体，而在气体反应体系则无法实施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种检测低温等离子体处理有机废气时羟基自由基含量的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种低温等离子体降解有机废气中OH自由基的测定方法，该方法由以下步骤组成：

(1)将水杨酸溶于无水乙醇中，并使水杨酸在无水乙醇中的浓度达到饱和，然后均匀地滴加到滤纸上，烘干；

(2)将步骤(1)所得滤纸在介质阻挡放电等离子体反应器的放电区域充分展开，使其与流经反应器工作腔的放电区域的气体充分接触；

(3)通电处理有机废气2～4小时后，取出所述滤纸，剪碎后用水浸泡，然后超声波处理至滤纸上的水杨酸与羟基自由基的反应产物2，5-二羟基苯甲酸完全溶解到水中，并测定溶解在水中的2，5-二羟基苯甲酸的量，最后根据参与反应的羟基自由基的摩尔量与2，5-二羟基苯甲酸的摩尔量为1∶1的关系推算反应中羟基自由基的含量。

上述方法中，所述滤纸的充分展开方法，可根据所述的介质阻挡放电等离子体反应器的工作腔的横截面形状进行实施，当所述反应器的工作腔的横截面为矩形时，便将滤纸成锯齿状横置于反应器的放电区域，并使滤纸的转折处分别与反应器的工作腔的内表面和铜网电极紧密接触；当所述反应器的工作腔的横截面为圆形时，可将滤纸裁剪成若干只与反应器的工作腔直径相等且中心设有穿套电极套的中心孔的圆片，再将其自下而上横布并支承于反应器的工作腔的内壁上，也可将滤纸卷成若干只直径不等的圆筒，然后将其按直径由小到大套装在一起放置在固定于反应器的工作腔的内壁上的支架上。

本发明方法中所述的有机废气是指室温下蒸汽压大于0.0007atm，含碳原子数少于12个的挥发性气体，如含量在1000ppm以下甲烷、乙醇、苯、甲苯、二甲苯等。

本发明所述滤纸上的水杨酸与羟基自由基的反应产物2，5-二羟基苯甲酸的量可采用进行高效液相色谱法检测。