Controlling the electron dynamics in radio-frequency driven micro plasma jets for efficient CO2 conversion

控制射频驱动微等离子体射流中的电子动力学以实现高效的二氧化碳转化

基本信息

项目摘要

The idea of re-using CO2 and converting it into valuable chemicals has been the focus of scientific and public interest for several years. However, it has been shown that thermal CO2 conversion is not very efficient. However, low-temperature plasmas with their "mild" operating conditions that can be controlled in a wide range can be a promising alternative to enabling energy-efficient CO2 conversion using energetic electrons instead of pure heat. In this project, high-frequency driven atmospheric pressure microplasmajets are proposed and the potentials and limits of their application for CO2 conversion are fundamentally investigated based on numerical simulation. In these plasmas it is possible to adjust the electron energy distribution function (EEDF) to control the distribution of energy going into different modes. This should make it possible to create energy-efficient and thus important channels for CO2 dissociation. This applies in particular to the energy component, which goes into the vibrational excitation crucial for efficient dissociation of CO2. In order to control electron dynamics by means of tailored excitation voltage waveform, the origin of the EEDF must be fundamentally understood. The German group will concentrate on the investigation of the coupling between plasma kinetics and EEDF control as well as the different dissociation mechanisms. The Russian group will work on the determination of the vibrational distribution and the neutral chemistry in the effluent of the plasma jet on the long time scale.
再利用二氧化碳并将其转化为有价值的化学品的想法多年来一直是科学和公众利益的焦点。然而,事实证明,热CO2转化效率不是很高。然而,低温等离子体的“温和”操作条件可以在很宽的范围内控制,可以是一个有前途的替代方案,使能源效率的二氧化碳转化使用高能电子,而不是纯粹的热量。本课题提出了高频驱动常压微等离子体射流技术,并基于数值模拟对其应用于CO2转化的潜力和局限性进行了初步研究。在这些等离子体中,可以调节电子能量分布函数(EEDF)以控制进入不同模式的能量的分布。这应该能够创造出节能的,因此也是重要的CO2解离通道。这特别适用于能量分量,其进入对CO2的有效解离至关重要的振动激发。为了通过定制的激励电压波形来控制电子动力学,必须从根本上理解EEDF的起源。德国小组将集中研究等离子体动力学和EEDF控制之间的耦合以及不同的解离机制。俄罗斯小组将致力于确定长时间尺度上等离子体射流流出物中的振动分布和中性化学。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock其他文献

Professor Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock', 18)}}的其他基金

Wafer-level sensor structure for measurements of the ion energy distribution function and the ion angle distribution function in low-pressure plasmas
用于测量低压等离子体中离子能量分布函数和离子角分布函数的晶圆级传感器结构
  • 批准号:
    335529250
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Modeling and simulation of memristive devices and systems
忆阻器件和系统的建模和仿真
  • 批准号:
    392855620
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Modellierung und Simulation memristiver Bauelemente und Systeme
忆阻元件和系统的建模和仿真
  • 批准号:
    261986866
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Numerical simulation of microplasma jets and their interaction with surfaces
微等离子体射流及其与表面相互作用的数值模拟
  • 批准号:
    109382849
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
CMOS-compatible RRAM-based structures for the implementation of Physical Unclonable Functions (PUF) and True Random Number Generators (TRNG)
基于 CMOS 兼容 RRAM 的结构,用于实现物理不可克隆函数 (PUF) 和真随机数生成器 (TRNG)
  • 批准号:
    439700144
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
NSERC-DFG SUSTAIN: Plasma-electrification of chemical produce – towards a green circular industry with net-zero carbon output and sustainable processing (PLANET)
NSERC-DFG SUSTAIN:化学产品的等离子电气化——迈向净零碳输出和可持续加工的绿色循环产业(PLANET)
  • 批准号:
    534102992
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

Muon--electron转换过程的实验研究
  • 批准号:
    11335009
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    360.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
Potyvirus柱状内含体-胞间连丝连接装置的三维重构及病毒胞间运动研究
  • 批准号:
    31070129
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
红树对重金属的定位累积及耦合微观分析与耐受策略研究
  • 批准号:
    30970527
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
废水中难降解有机污染物的电子束辐照降解机理
  • 批准号:
    50578090
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
铁磁性超导体的微观电子态和相图的理论研究
  • 批准号:
    10574063
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CAREER: Photo-induced Ultrafast Electron-nuclear Dynamics in Molecules
职业:分子中光致超快电子核动力学
  • 批准号:
    2340570
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Protein Structure and Dynamics by Electron/Nuclear Paramagnetic Resonance
通过电子/核顺磁共振研究蛋白质结构和动力学
  • 批准号:
    DP240100273
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Stabilization, growth, and dynamics at the ciliary tip.
睫状体尖端的稳定、生长和动态。
  • 批准号:
    478242
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Operating Grants
Mitochondrial Membrane Dynamics in Th17 Cells
Th17 细胞的线粒体膜动力学
  • 批准号:
    10733013
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Regulation of KRAS plasma membrane targeting by defined glycosphingolipids.
通过特定的鞘糖脂调节 KRAS 质膜靶向。
  • 批准号:
    10718459
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Fixed-Target Platforms for Time-Resolved Crystallography
用于时间分辨晶体学的固定目标平台
  • 批准号:
    10634328
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Axonal Varicosity Dynamics in Central Neuron Mechanosensation and Injury
中枢神经元机械感觉和损伤中的轴突静脉曲张动力学
  • 批准号:
    10905596
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Cryo-TEM for Biomedical Research
用于生物医学研究的冷冻透射电镜
  • 批准号:
    10629910
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Architecture, dynamics and regulation of erythrocyte ankyrin-1 complexes
红细胞ankyrin-1复合物的结构、动力学和调节
  • 批准号:
    10638440
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidating the spatiotemporal regulation of septal peptidoglycan synthases in E.coli
阐明大肠杆菌中隔膜肽聚糖合酶的时空调节
  • 批准号:
    10680050
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了