微波等離子體下甲烷偶聯(lián)制乙炔的研究

【摘要】：通過優(yōu)化設(shè)計(jì)矩形波導(dǎo)諧振腔微波化學(xué)反應(yīng)器,可以大幅提高微波等離子體下甲烷轉(zhuǎn)化率(最高為93.7%)、C2烴收率(最高為91.0%)和乙炔收率(最高為88.6%).且優(yōu)化后,在實(shí)驗(yàn)的壓強(qiáng)范圍內(nèi),甲烷轉(zhuǎn)化率和C2烴收率較為穩(wěn)定,C2烴主要是乙炔,其選擇性都在90%以上.生成乙炔的能量產(chǎn)率和時(shí)空產(chǎn)率也都比較高.利用發(fā)射光譜法對微波等離子體下甲烷偶聯(lián)制乙炔的反應(yīng)進(jìn)行了診斷研究,在300nm～750nm波長范圍內(nèi)激發(fā)態(tài)物種有:CH,C2,H2,Hα.根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物和激發(fā)態(tài)物種從化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)和動力學(xué)上對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了初步探索. 【作者單位】： 東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 微波等離子體 甲烷 乙炔
【分類號】：O621.2
【正文快照】： 1引言世界上現(xiàn)存的石油資源日趨貧乏,天然氣的儲藏量相對豐富,因此發(fā)展天然氣化工前景光明.然而天然氣的主要成分甲烷是自然界最穩(wěn)定的有機(jī)化合物之一.利用傳統(tǒng)加熱方法,甲烷反應(yīng)條件苛刻.近年來利用各種非傳統(tǒng)的方法對甲烷偶聯(lián)進(jìn)行了廣泛的研究[1～14],其中微波等離子體的應(yīng)

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