声空化等离子体装置

水中放电更可控

利用声空化气泡作为等离子体放电媒介，实现液体中活性物种的高效可控生成。

Bai, Fan · An, Yan · Yifan, Fu · Israr, Khan · 76724714 · Fei, Cao · Gbenga A., Martins · Xu, Rongguang · 林鑫 · 王瑞雪 · 陈志同

Advanced Materials Technologies 2025

技术优势

放电更可控

通过调节电极距离和声场参数，能够控制等离子体放电行为和效率，实现液体中活性物种的按需生成。

活性物种集中在气泡界面

活性物种N₂⁺、N₄⁺、O₂⁺和O⁻主要分布在气泡边缘区域，表明气泡界面是等离子体化学反应的重要场所，有利于提高反应效率。

高效降解有机污染物

该系统能有效破坏染料分子结构，显著降低化学需氧量和生化需氧量，同时调节pH并去除悬浮固体，全面改善水质。

节能可扩展

该系统利用声空化气泡辅助等离子体生成，相比传统方法可能具有更低的能耗，并且易于规模化应用。

应用场景

• 水处理：用于降解有机污染物、降低COD和BOD，并优化水质参数。
• 等离子体化学：研究气泡界面处活性物种的生成与分布，揭示等离子体化学反应机制。
• 微流控气泡动力学：利用声空化气泡作为放电媒介，结合微流控技术精确控制气泡行为以优化等离子体生成。