离子液体在甲烷等离子体转化中作用机理的光谱研究

【摘要】：在直流等离子体甲烷转化反应体系中分别引入C6MIMBF4,C6MIMCF3COO,C6MIMHSO4三种离子液体,采用光谱在线技术检测反应中活性物种的种类和光谱谱峰相对强度的变化,研究了离子液体在气液等离子体甲烷转化反应中的作用机理。结果表明:向甲烷等离子体体系中引入离子液体可得到稳定的气液界面,并提高了甲烷转化率和C2烃产物收率,C6MIMCF3COO和C6MIMBF4有助于提高C2烃选择性,而C6MIMHSO4则导致C2烃选择性下降。在气液等离子体甲烷放电体系中检测到了C,C2,C3,CH,H等活性物种的发射光谱,与未引入离子液体时相比大多数活性物种的谱线强度均有增加。核磁共振研究表明反应后离子液体C6MIMBF4结构稳定,可认为离子液体作为液体导电介质提高了等离子体放电强度,促进等离子体区气相反应过程,同时离子液体在气液表面反应过程起催化作用。 【作者单位】： 大连大学物理科学与技术学院;大连大学环境与化学工程学院;
【关键词】： 发射光谱 离子液体 等离子体 甲烷 机理
【基金】：国家自然科学基金项目(21173028,20973028)资助
【分类号】：O657.3
【正文快照】： 引言随着石油资源的日益匮乏,储量相对丰富的天然气资源的开发和利用备受关注。但甲烷氧化偶联反应因所需反应温度较高,CH4易深度氧化生成CO2,且催化剂也因高温而易结焦失活[1]。低温等离子体技术是一种极为有效的分子活化手段,它具有足够高的能量在常温、常压条件下激活甲烷

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