甲烷電離特性的等離子體發(fā)射光譜法研究

【摘要】：應(yīng)用等離子體發(fā)射光譜法,用CCD(charge coupled device)光柵光譜儀記錄并標識了脈沖電暈甲烷等離子體370~1 100 nm的發(fā)射光譜,確定了常溫常壓下高純甲烷(99.99%)經(jīng)100 kV,100 Hz脈沖高壓電離后的產(chǎn)物為H,C+,CH,C,C2,C3,C4,C5和烴等。通過分析實驗檢測到的甲烷等離子體發(fā)射光譜,給出了甲烷經(jīng)脈沖高壓電離形成電暈等離子體的機理和自由基CHn(n=3,2,1)、碳、烴等產(chǎn)物的電離途徑。結(jié)果顯示甲烷分子經(jīng)高能電子非彈性碰撞后脫氫程度很高,大量氫原子及其離子和甲烷自由基在進一步被高能電子作用下合成了烯烴、炔烴、烷烴和高聚碳化物。實驗所獲得的脈沖甲烷等離子體發(fā)射光譜及其機理分析可為甲烷及其轉(zhuǎn)化研究提供相關(guān)依據(jù)。 【作者單位】： 石河子大學師范學院物理系;石河子大學化學化工學院;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷分子 脈沖電暈等離子體 等離子體發(fā)射光譜法 自由基 分子電離 高能電子 光柵光譜儀 非彈性碰撞 機理分析 脈沖高壓
【基金】：國家自然科學基金項目(20363003) 教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃(NCET-04-0988)聯(lián)合資助
【分類號】：O433.4;O531
【正文快照】： 引言等離子體發(fā)射光譜法是一種無干擾并可應(yīng)用于多種等離子體的特征光譜、電子溫度、電子密度、激發(fā)溫度、粒種組成和粒子能量分布等狀態(tài)參數(shù)的診斷方法[1-7]。甲烷是烷烴中結(jié)構(gòu)最簡單的一個,是植物腐爛的最終產(chǎn)物,廣泛存在于石油氣,天然氣和沼氣中。通過高壓脈沖放電使甲烷

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