離子液體在甲烷等離子體轉(zhuǎn)化中作用機(jī)理的光譜研究

【摘要】：在直流等離子體甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)體系中分別引入C6MIMBF4,C6MIMCF3COO,C6MIMHSO4三種離子液體,采用光譜在線技術(shù)檢測(cè)反應(yīng)中活性物種的種類和光譜譜峰相對(duì)強(qiáng)度的變化,研究了離子液體在氣液等離子體甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)中的作用機(jī)理。結(jié)果表明:向甲烷等離子體體系中引入離子液體可得到穩(wěn)定的氣液界面,并提高了甲烷轉(zhuǎn)化率和C2烴產(chǎn)物收率,C6MIMCF3COO和C6MIMBF4有助于提高C2烴選擇性,而C6MIMHSO4則導(dǎo)致C2烴選擇性下降。在氣液等離子體甲烷放電體系中檢測(cè)到了C,C2,C3,CH,H等活性物種的發(fā)射光譜,與未引入離子液體時(shí)相比大多數(shù)活性物種的譜線強(qiáng)度均有增加。核磁共振研究表明反應(yīng)后離子液體C6MIMBF4結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,可認(rèn)為離子液體作為液體導(dǎo)電介質(zhì)提高了等離子體放電強(qiáng)度,促進(jìn)等離子體區(qū)氣相反應(yīng)過(guò)程,同時(shí)離子液體在氣液表面反應(yīng)過(guò)程起催化作用。 【作者單位】： 大連大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;大連大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 發(fā)射光譜 離子液體 等離子體 甲烷 機(jī)理
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21173028,20973028)資助
【分類號(hào)】：O657.3
【正文快照】： 引言隨著石油資源的日益匱乏,儲(chǔ)量相對(duì)豐富的天然氣資源的開(kāi)發(fā)和利用備受關(guān)注。但甲烷氧化偶聯(lián)反應(yīng)因所需反應(yīng)溫度較高,CH4易深度氧化生成CO2,且催化劑也因高溫而易結(jié)焦失活[1]。低溫等離子體技術(shù)是一種極為有效的分子活化手段,它具有足夠高的能量在常溫、常壓條件下激活甲烷

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