线性放大等离子体-水双相DBD微反应器：在过氧化氢合成和水净化中的应用

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Linearly Scaled-up Plasma–Water Biphasic DBD Microreactors: Application to Hydrogen Peroxide Synthesis and Water Decontamination

高效制备过氧化氢的等离子体反应器优化及其应用验证。通过延长反应器长度并采用氩等离子体，显著提升水相过氧化氢浓度至39 mM，结合光学发射光谱证实羟基自由基浓度沿程递增与产物浓度正相关。该线性放大策略适用于绿色化学催化和污染物快速降解，成功实现300 mg/L甲基蓝的连续流超快脱色。

　　

我们之前已经证明，一种模块化的双相液态水/氦等离子体反应器能够高效地产生过氧化氢（H₂O₂）。在此，我们进一步展示了通过延长反应器长度（从而增加停留时间）或增加施加的等离子体功率，可以使用氩等离子体将水相中的过氧化氢浓度提高（例如达到了39 mM）。通过引入空间分辨的光谱发射光谱（OES）技术，我们发现沿管状反应器方向水产生的·OH自由基浓度逐渐增加，并将·OH自由基的生成量与过氧化氢浓度联系起来。通过简单的线性放大反应器规模，可以实现高浓度的过氧化氢，这种技术适用于绿色部分氧化反应以及生物化学和环境净化应用。这一潜力通过展示高浓度（300 mg L^–1）亚甲蓝（MB）水溶液的完全且超快速连续流动脱色过程得到了验证。