正戊烷介质阻挡放电等离子体转化的发射光谱研究

摘要

发射光谱是等离子体诊断的最有效方法,本实验将发射光谱应用于温压双控介质阻挡反应系统,研究正戊烷(C5)-氩气(Ar)在等离子场中的转化机制,具体分析了放电功率、温度、压力等关键影响因素下发射光谱特性、C5的转化率和产物选择性.实验结果表明:发射光谱强度以及C5转化率与放电功率呈线性增加关系,但不同放电功率下产物的选择性基本不变;随着温度升高(298～473 K)和压力(0.40～1.0 bar)的减小,光谱强度增强,C5转化率提高,但氢气的选择性基本维持在10％;发射光谱强度的变化与C5转化率的变化具有很好的吻合性,表明高能电子碰撞反应对C5的初步分解起到重要的作用.但从反应产物分析,气相短链烃和液相长链烃同时存在,且选择性基本保持不变,说明后续的自由基反应和热化学反应决定了最终的产物,且其化学反应平衡受本实验反应条件影响不大.