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大气压低温等离子体脉冲峰值电压电极间距的影响

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发布时间：

2020-10-15

大气压低温等离子体脉冲峰值电压电极间距的影响：

大气压低温等离子体脉冲峰值电压的影响:
当脉冲峰值电压在12~16 kV变化时，随着脉冲峰值电压的不断增加，甲烷转化率明显上升。这是因为峰值电压大小反映注入反应器的能量大小，即相当于增加了大气压低温等离子体中高能电子的能量和数量，有利于甲烷的活化和转化率的提高。但随着峰值电压的增加，C2烃的选择性不断下降，C2烃收率变化不明显。这同样是因为峰值电压的增加导致高能电子数量增多，使甲烷的C-H键不断断裂而形成积碳，使C2烃选择性不断下降。

大气压低温等离子体放电电极间距的影响:
从甲烷转化率、C2烃选择性和C2烃收率随放电电极间距变化趋势情况，可以看出放电电极间距增加，CH2转化率下降，C2烃选择性升高，而C2烃收率略呈峰形变化。在放电间距8mm时，C2烃收率为19.8%。这源于一方面，随着电极间距的增加，放电空间增加，使甲烷在放电空间内的停留时间延长；另一方面，放电空间的增大，在输入能量恒定的前提下，电极间的电场强度降低，高能电子的平均能量变弱，即传递给单个甲烷分子的能量变弱。因此放电间距的增大使高能电子平均能量降低以及等离子体有效区域增加，两者的作用不同，但高能电子平均能量的降低对甲烷转化所起到的作用更加明显，因此表现出甲烷转化率降低的趋势。由于大气压低温等离子体高能电子能量的降低，不利于C-H的进一步断裂，降低了积碳，提高了C2烃选择性。放电空间增加和高能电子平均能量降低的综合影响结果是CH4转化率下降，C2烃选择性升高，C2烃收率变化不大。

大气压低温等离子体