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P: Fachverband Plasmaphysik

P 2: Plasmatechnologie

P 2.2: Talk

Monday, March 30, 2009, 14:25–14:40, HS Biochemie (groß)

Optische Emissionsspektroskopie an einer Mikrowellenplasmaquelle für den Abbau von halogenierten VOC bei Atmosphärendruck — •Martina Leins, Andreas Schulz, Matthias Walker, Uwe Schumacher und Ulrich Stroth — Institut für Plasmaforschung, Universität Stuttgart

Die Reinhaltung der Luft und somit der Abbau von Abgasen gewinnen angesichts des Klimawandels zunehmend an Bedeutung. Insbesondere der Abbau von klimaschädlichen halogenierten VOC (volatile organic compounds) ist von immer größer werdender Bedeutung. Die vorgestellte Plasmaquelle, die sich gut für die Abgasreinigung eignet, basiert auf einem Resonatorprinzip. Mikrowellen mit einer Frequenz von 2,45 GHz werden so in den axial symmetrischen Hohlraum eingekoppelt, dass sich in dessen Mitte ein hohes elektrisches Feld aufbauen kann, welches die Zündung eines Plasmas bei Atmosphärendruck ohne weitere Zündhilfe ermöglicht und zu einem stationären Betrieb der Plasmaquelle beiträgt. Hierzu wurden Simulationen der elektrischen Feldverteilung mit ComsolMultiphysics^® durchgeführt. Das Plasma wurde mittels optischer Emissionsspektroskopie charakterisiert. Die Gasrotationstemperatur wurde aus dem A²Σ⁺ − X²Π_γ-Übergang des freien OH-Radikals zu 3600 - 4000 K im Resonator bestimmt. Eine Abschätzung der Elektronentemperatur zu 5000 - 6500 K ergab sich aus der Messung der Anregungstemperatur mittels Sauerstoffatomlinien. Weitere spektroskopisch Untersuchungen wurden an CF₄- und SF₆-haltigen N₂-Plasmen zum Abbau von halogenierten VOC durchgeführt, um Aufschluss über mögliche Reaktionskanäle zu erhalten.