基于化学传递反应模拟甲烷和乙炔燃焰中碳沉积的条件

【摘要】：通过乙炔和甲烷与氧的化学平衡计算和化学传递反应的机理来模拟碳的气化和沉积的温度范围,结果表明,降低压力有利于降低碳沉积的温度范围。对于C-H体系,在常压下(1bar)发生碳沉积的化学传递反应的温度范围为2 800 K→1 600 K,而在低压下(0．01bar),温度范围为2 000 K→1 250 K,这个结果与文献中低压下化学气相沉积合成金刚石的实验数据相吻合。本文提出的模型和计算结果的意义在于,通过对一组化学传递反应器中温度的调节可以较为精确地控制碳沉积过程的过饱和度,从而适应于合成金刚石或碳纳米管的需要。本文所定义的模型和方法可以推广到C-O和C-H-O等体系碳的化学气相沉积的模拟计算。 【作者单位】： 北京理工大学化工与环境学院 北京理工大学化工与环境学院 北京理工大学化工与环境学院 俄罗斯门捷列夫化工大学
【关键词】： 碳沉积 化学传递反应 模拟
【分类号】：TQ164
【正文快照】： 1引言 天然气燃焰合成(flame synthesis)法是以天然 气为原料大规模制造碳黑的一种方法。利用乙炔燃 焰在衬底材料上的碳沉积，人们还可以制备金刚石 薄膜〔’，z]。近年来，这种方法应用于合成碳纳米管， 已在实验室获得成功[’川。采用燃焰法时，催化剂 内沉积的无定形碳被

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