甲烷电离特性的等离子体发射光谱法研究

摘要

应用等离子体发射光谱法,用CCD(charge coupled device)光栅光谱仪记录并标识了脉冲电晕甲烷等离子体370～1100 nm的发射光谱,确定了常温常压下高纯甲烷(99.99%)经100 kV,100 Hz脉冲高压电离后的产物为H,C+,CH,C,C2,C3,C4,C5和烃等.通过分析实验检测到的甲烷等离子体发射光谱,给出了甲烷经脉冲高压电离形成电晕等离子体的机理和自由基CHn(n=3,2,1)、碳、烃等产物的电离途径.结果显示甲烷分子经高能电子非弹性碰撞后脱氢程度很高,大量氢原子及其离子和甲烷自由基在进一步被高能电子作用下合成了烯烃、炔烃、烷烃和高聚碳化物.实验所获得的脉冲甲烷等离子体发射光谱及其机理分析可为甲烷及其转化研究提供相关依据.