微波等离子体条件下甲烷偶联制乙炔的特性探究

采用绞状缠绕式的热电偶计工作在打火功率以下时，测量了不同反应压强下的微波等离子体空间温度．采用HFSS软件计算了不同压强下反应管中的场强分布，研究了压强、功率、等离子体空间温度和场强分布对乙炔收率的影响．在此实验中得到一个最佳状态：反应压强为4．655×10^3Pa，反应管内中心区域场强为1887．9V/m，等离子体吸收功率为40W，等离子体中心区域的空间温度为1194K，此条件下甲烷转化率为91．7％，生成乙炔的选择性为100％．与传统的化学热力学理论分析结果进行对比，发现在微波等离子体条件下，甲烷偶联制乙炔的反应温度大大降低且乙炔收率大大提高，这是由于非膨胀功引起的结果．     

用乙炔吸收方法实现光纤光栅外腔式半导体激光器稳频的研究

设计了用乙炔吸收方法稳频1.53μm光纤光栅外腔式半导体激光器的系统结构并简述了基本原理.系统中的吸收气室选用渐变折射率和带尾纤的光纤,提高了耦合的稳定性.采用三次谐波锁定技术,消除了背景功率的影响.利用锁定放大器闭环控制布拉格波长,将激光器的输出波长锁定在乙炔气体1530.37nm的吸收峰上,24h内频率稳定度达10-8.     

热扩散管反应器中甲烷转化反应的研究

为了实现甲烷的有效转化,使用热扩散管反应器进行了甲烷的脱氢偶联反应. 结果表明,C2至油状产物被生成. 实验表明,由于热扩散作用的存在,当甲烷由上向下通入垂直设置的反应管时,C2烃的选择性较高. 在碳棒温度1470K下甲烷转化率约为36%,C2选择性可达40%,其中乙炔和乙烯的摩尔分数在95%以上. 在添加氢气的(摩尔比:n(H2)/n(CH4)=1/2)情况下,C2选择性上升至68.3%,甲烷气体的转化率约为23%. 在碳棒温度1470K、甲烷由上向下通入反应器,反应器出口气体产物中氢气的摩尔分数在40%以上.     

线形四原子分子C2H2的高温光谱研究

在直接计算分子配分函数的基础上,将无转动跃迁偶极矩平方近似为一常数,计算了线形四原子分子C2H2 010011 u-000101 g跃迁在常温、中等温度和高温下的线强度.计算结果在300 K及中等温度500和800 K时与HITRAN数据库的结果吻合相当好.在温度高达3000 K时与HITRAN数据库的结果仍符合较好,表明分子配分函数和线强度的高温计算是可靠的.在此基础上,进一步计算了线形四原子分子C2H2 010011 u-000101 g跃迁带在极端高温4000和5000 K的线强度并报道其模拟光谱.