吸收光譜法測量大氣壓空氣介質阻擋放電的臭氧濃度

高 坤， 弓丹丹， 劉仁靜， 蘇澤華， 賈鵬英， 李雪辰*

1. 河北大學物理科學與技術學院， 河北 保定 071002 2. 濱州學院航空工程學院， 山東 濱州 256603

引 言

臭氧作為一種強氧化劑和殺菌劑， 在污染物降解[1]， 食品加工[2]， 殺菌消毒[3]， 醫療衛生[4]等方面有著非常廣泛的應用。

目前主要有三類測量臭氧濃度的方法。 第一類是傳統的化學方法， 基于臭氧的氧化還原反應。 Saoud等利用碘量法測量了介質阻擋放電(DBD)等離子體反應器產生的臭氧濃度， 并用于降解丁醛[5]。 ?nnby等在研究海水中溶解有機質含量時， 利用靛藍法測定了溶液中的臭氧濃度[6]。 化學方法測量臭氧濃度通常需要一定的反應時間， 因此不能實現連續監測臭氧濃度。 此外， 它的反應過程也很復雜， 使得該方法的使用受到限制。 第二類是利用傳感器測定臭氧濃度。 Chien等制備出ZnO臭氧傳感器， 研究了2.5 ppm臭氧濃度下傳感器的響應時間和恢復時間[7]。 Le等研制了一種液體芯導波傳感器， 用于連續監測水中痕量的臭氧濃度[8]。 傳感器方法對實驗環境要求比較苛刻， 一般不可以在電磁環境(如氣體放電)下使用。 第三類是利用吸收光譜法測量臭氧濃度。 Keeffe等利用該方法， 發現紫外及可見光區域的吸收光譜均可測量臭氧濃度[9]。 Sousa等利用紫外吸收光譜， 測量了微空心陰極放電下游的臭氧濃度[10]。 吸收光譜法操作簡單， 對實驗環境要求低， 可在放電條件下使用， 并且可以連續監測臭氧濃度變化。

DBD是大氣壓下產生低溫等離子體的常用技術手段[11-13]， 已經用于產生臭氧[14]。……