微波等離子體下甲烷脫氫偶聯(lián)制C_2烴

【摘要】：在微波等離子體下 ,研究了甲烷以及甲烷和水脫氫偶聯(lián)制C2 烴的反應(yīng)。對(duì)影響甲烷轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性的幾個(gè)因素 (微波輸入功率、反應(yīng)物的比例 )進(jìn)行了研究。在甲烷體系中 ,隨著微波輸入功率的增加和體系壓力的降低 ,甲烷的轉(zhuǎn)化率和乙炔的選擇性都增大 ;乙烷的選擇性則降低 ;乙烯的選擇性隨體系壓力的增大而增大 ,隨功率的增大出現(xiàn)極大值。在甲烷和水體系中 ,隨著微波輸入功率的增加 ,甲烷的轉(zhuǎn)化率和乙炔的選擇性隨著增大 ;乙烷的選擇性隨之降低 ;乙烯的選擇性出現(xiàn)極大值 ;當(dāng)反應(yīng)物比 (H2 O/CH4)增大時(shí) ,甲烷的轉(zhuǎn)化率和乙烷的選擇性隨之增大 ,而乙炔和乙烯的選擇性則降低。等離子體中的電子能量和密度采用靜電懸浮雙探針法進(jìn)行了診斷 ,電子密度和能量要受微波輸入功率和體系壓力的影響 ,并且在反應(yīng)中電子能量決定化學(xué)反應(yīng)是否進(jìn)行 ,電子密度決定產(chǎn)物的組成。根據(jù)自由基反應(yīng)理論解釋了甲烷的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性在CH4和H2 O +CH4體系的等離子體化學(xué)反應(yīng)中隨影響因素的變化規(guī)律。 【作者單位】： 中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)研究所 云南大學(xué)化學(xué)系 云南大學(xué)化學(xué)系 中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)研究所 云南大學(xué)化學(xué)系
【關(guān)鍵詞】： 甲烷 脫氫偶聯(lián) C_烴 微波等離子體
【分類號(hào)】：TQ221
【正文快照】： 石油短缺帶來的危機(jī)使天然氣的有效利用成為人們研究的熱點(diǎn)。甲烷部分氧化偶聯(lián)合成乙烯、選擇氧化制甲醇和甲醛是天然氣化工利用途徑之一[1,2,3]。由于甲烷中飽和碳?xì)滏I的活性很差,這種直接轉(zhuǎn)化都需要高溫和借助催化劑來活化反應(yīng)物分子,使之達(dá)到合成目標(biāo)產(chǎn)物的目的,但是這樣

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