[发明专利]一种电极、电极制备方法及液相放电等离子体装置

说明书

本发明涉及一种电极、电极制备方法及液相放电等离子体装置，方法包括：去除锌板表面氧化膜；进行超声后用氮气吹干；将吹干后的锌板固定在反应溶液中置于烘箱中进行加热；取出加热后的锌板，进行清洗后晾干。电极为采用该方法制备的电极。装置包括氧化锌纳米结构电极、电极位置调整支架和接地电极；其中氧化锌纳米结构电极是通过上述电极在碱性溶液中生长得出的；氧化锌纳米结构电极与接地电极之间的距离通过电极位置调整支架可调。本发明中制备出来的电极是紧凑的，在单位面积内，放电的氧化锌纳米线数量多，液相放电的有效面积大。而且本发明中设置了电极位置调整支架，可以调整两电极之间的距离，便于不同电极间距下的液相放电实验研究。

技术领域

本发明涉及液相放电技术领域，特别是涉及一种电极、电极制备方法及液相放电等离子体装置。

背景技术

液相放电等离子体是近十几年发展起来的新概念，其含义主要是在液相中放电产生等离子体。由于液相多数发生在水中，也有学者称为“水放电等离子体”或者“液电效应”等。高压脉冲液相放电技术主要是由高电压冲击电流在液相中产生等离子体，在放电通道内形成的高能密度达102～103J/cm³。放电通道内充满了稠密的等离子体，同时辐射出很强的紫外光。由于放电瞬间通道内压力急剧升高，从而使得等离子体通道以较高的速度迅速膨胀，形成冲击波。也就是说该方法可以同时产生冲击波、紫外光、强电场和强氧化性自由基。这几种效应尽管同时存在，但不同条件下其强度不同，因此可应用领域也不尽相同。

自从1955年Yutkin将液电效应用于工业加工领域以来，科研工作者做了大量的研究工作，强大的冲击波已经被应用于特种加工、岩石破碎等方面。1987年，Clements将高压脉冲放电产生的非平衡等离子体直接应用于水处理，这一开创性的工作表明液相放电等离子体在应用方面的巨大潜力。20世纪90年代中期，日本等发达国家在此领域的研究较为活跃，研究内容集中在液相放电的物理效应和化学过程的实验研究。近几年，此领域的研究重点逐渐过渡到污染物的降解效率和非平衡等离子体反应器的能量利用率方面，研究过程从单一脉冲放电逐步向催化剂或者其他工艺联合处理方向发展。

经过近十几年的研究，液相高压脉冲放电反应器的类型也从单一的针-板电极形式，发展到现在的多针-板式、板-板式、线-板式、环筒式、棒-棒式、填充式、介质阻挡放电式以及气液混相式等新型反应器。在脉冲电源方面，可高效产生等离子体的脉冲因素主要有缩短脉冲持续时间、脉冲上升时间小于100～200ns和峰值高电场，三者之间相互关联，对脉冲液相放电等离子体过程有重要影响。

但是，目前的液相放电等离子体装置存在着放电电极寿命短、功耗高、放电面积小、易腐蚀，同时装置固定难以灵活调节的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电极、电极制备方法及液相放电等离子体装置，液相放电有效面积大而且电极间距可调。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电极制备方法，包括：

去除锌板表面氧化膜；

将去除氧化膜的锌板依次放到丙酮、乙醇和去离子水中超声，超声完成后用氮气吹干；

配置氨水和氢氧化钠的反应溶液；

将氮气吹干后的锌板固定在所述反应溶液中，再将氮气吹干后的锌板和所述反应溶液置于烘箱中进行加热反应；

取出加热后的锌板，依次用去离子水和乙醇进行清洗，将清洗后的锌板晾干。

优选地，所述锌板长为40mm，宽为40mm，厚度为1mm，所述锌板的纯度为99.99％。

优选地，在步骤去除锌板表面氧化膜之前还包括：用砂纸对锌板进行打磨。

优选地，所述反应溶液中氨水的浓度为0.36mol/L，氢氧化钠的浓度为0.07mol/L。