1.一种等离子体增强抗氯性能的铈基催化剂改性方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、将被处理的铈基催化剂放入等离子体放电设备中;所述的等离子体放电设备采用微波等离子改性装置;
步骤二、启动等离子体放电设备,在Ar与H2混合气体的气氛下进行微波等离子体放电,使得铈基催化剂抗氯性能增强;等离子体放电设备工作过程中,气体氛围中Ar与H2的体积比例为(1~5):(6~10),气体流量为100mL/min~200mL/min,放电时间为10min~30min;
铈基催化剂具体为V/CeO2复合材料;V/CeO2复合材料通过浸渍法将V负载在CeO2载体上得到;V/CeO2催化剂中V的质量分数为0.1 wt%‑0.6 wt%;
以气体氛围为Ar与H2混合比例、气体流量和等离子体放电时间、放电功率作为等离子体放电设备的四个关键参数;四个关键参数通过以下方法确定:(1)制定b组基础催化剂改性方案,1≤b≤10;每组基础催化剂改性方案均包括对应的四个关键参数;
(2)根据b组基础催化剂改性方案分别对铈基催化剂进行等离子体改性,得到b组基础催化剂改性方案对应的改性催化剂;对b组改性催化剂进行测试,得到b组基础催化剂改性方案对应的催化降解效率和催化剂稳定性;构建b组基础催化剂改性方案对应的关键参数、催化降解效率和催化剂稳定性组成的基础实验数据集;
(3)以气体氛围Ar与H2混合比例、气体流量和等离子体放电时间、放电功率为输入参数,CVOCs的催化降解速率和催化剂稳定性为输出参数,构建参数优选模型;参数优选模型采用BP神经网络;利用基础实验数据集对参数优选模型进行训练;
(4)利用参数优选模型模拟不同关键参数组合对应的催化降解效率和催化剂稳定性,筛选出符合预设的催化降解效率和催化剂稳定性要求的关键参数组合。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体增强抗氯性能的铈基催化剂改性方法,其特征在于:等离子体放电设备工作过程中,放电功率为100W~600W。
3.根据权利要求1所述的一种等离子体增强抗氯性能的铈基催化剂改性方法,其特征在于:步骤(3)中通过误差反向传播算法对参数优选模型进行训练;步骤(3)执行后,利用均方根误差和决定系数评价经过训练的参数优选模型的性能优劣;在参数优选模型的预测性能达不到期望精度的情况下,利用遗传算法优化参数优选模型的初始权值和阈值,调整最大迭代次数;之后,重新对参数优选模型进行训练,指导参数优选模型的预测性能达到期望精度。
4.根据权利要求1所述的一种等离子体增强抗氯性能的铈基催化剂改性方法,其特征在于:所述的参数优选模型采用拓扑结构为4‑9‑1的三层BP神经网络,其隐含层的神经元数量为9。
5.根据权利要求1所述的一种等离子体增强抗氯性能的铈基催化剂改性方法,其特征在于:所述的微波等离子改性装置包括微波源(1)、微波传输系统(2)、微波反应系统(3)、真空系统(4)和配气系统(5);微波源(1)的微波输出口与微波传输系统(2)的微波输入口连接;所述的微波传输系统(2)的微波输出口与微波反应系统(3)的输入口连接;配气系统(5)的气体输出口与微波反应系统(3)的气体输入口连接;配气系统(5)用于向微波反应系统(3)的反应腔提供氢气和氩气的混合气体;真空系统(4)的抽气口与微波反应系统(3)的真空接口连接。
6.根据权利要求5所述的一种等离子体增强抗氯性能的铈基催化剂改性方法,其特征在于:所述的微波反应系统(3)的输入口设置有耦合腔;耦合腔用于将微波从TE工作模式转变为TM 工作模式。
7.根据权利要求5所述的一种等离子体增强抗氯性能的铈基催化剂改性方法,其特征在于:所述的微波反应系统(3)内的反应腔的周围环绕有冷却水道;冷却水道连接至外部的冷却水系统(6)。