潘 迪，宋 华，康 凯，马挺军，白书培

低温等离子体耦合Fe2O3催化剂去除粮食仓储环境中磷化氢

潘 迪1,2，宋 华1※，康 凯1，马挺军2，白书培1

（1. 国民核生化灾害防护国家重点实验室，北京 100191；2. 北京农学院食品科学与工程学院，北京 102206）

为了探究低温等离子体（Non-Thermal Plasma，NTP）耦合催化剂对粮仓中磷化氢（PH3）的去除效果，该研究采用介质阻挡放电低温等离子体与催化剂耦合的反应装置，研究了NTP与Fe2O3催化剂耦合对PH3去除率的影响，并对耦合反应后的催化剂进行表征，分析产物及反应机理。结果表明，载体和催化剂与NTP耦合改变了NTP的放电状态，提高了PH3去除率；不同载体负载Fe2O3后，在输入功率超过53 W时，NTP与Fe2O3催化剂耦合对PH3去除率均高于无填充，Fe2O3/Al2O3与NTP耦合效果最好，去除效率达到了100%。耦合前后催化剂的表征结果表明，耦合反应之后，Fe2O3/Al2O3催化剂的比表面积降低了11.23%，Fe3+/(Fe2++Fe3+)含量提高了21.06%，Osur/(Olatt+Osur+Oads)含量减少了2.24%，Fe含量降低了4.69%，P含量增加了4.34倍。产物分析表明耦合后生成的主要产物为磷酸。研究结果表明NTP耦合Fe2O3/Al2O3催化剂具有很好的PH3去除效果，为粮食仓储行业去除磷化氢提供理论依据。

催化剂；等离子体；低温；Fe2O3；磷化氢；粮食仓储；熏蒸

0 引 言

中国是世界粮食储藏大国，粮食储备量大、储藏期长。粮食在储藏过程中易产生害虫而造成粮食数量减少、品质降低，熏蒸杀虫技术作为一种有效的防虫手段普遍受到储粮行业的青睐。其中，磷化氢（PH3）作为熏蒸剂具有高效、迅速、低残留的优势，在中国储粮行业中长期使用，并且未来一段时间很难被替代[1-2]。然而，PH3毒性较大，熏蒸结束后，如果将熏蒸尾气直接排放到大气中，这不仅污染周边空气，还危害附近居民的身体健康[3]。……