發(fā)布時(shí)間：2021-04-05 20:58

　　隨著半導(dǎo)體等現(xiàn)代行業(yè)的快速發(fā)展,四氟化碳由于其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用,由于能夠強(qiáng)烈的吸收紅外輻射和極高的穩(wěn)定性,使得四氟化碳成為一種全球變暖潛力值和生命周期極高的溫室氣體。具有低能耗和高效率的等離子體處理法被廣泛應(yīng)用于四氟化碳分解中,表面波等離子體的大面積、無極放電、放電容器形狀多樣等優(yōu)點(diǎn)使其成為處理四氟化碳的良好方法。設(shè)計(jì)了一套大面積表面波等離子體反應(yīng)器,在低氣壓下激發(fā)等離子體用于處理四氟化碳,考察了微波功率、氣體流量、氧氣比例等影響因素對(duì)分解率的影響。使用發(fā)射光譜對(duì)激發(fā)的等離子體進(jìn)行了分析,對(duì)反應(yīng)出氣進(jìn)行了質(zhì)譜分析,簡(jiǎn)單描述了四氟化碳分解的反應(yīng)機(jī)理。研究結(jié)果表明,單一四氟化碳的分解率隨微波功率的升高而升高,適當(dāng)提高氣體流量可使分解率提高。適宜的添加氧氣可促進(jìn)四氟化碳分解,在輸入功率700 W、O2/CF4比例1.5時(shí)得到99.91%的分解率和93.56%的碳收率,在出氣檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)了氧氣、一氧化碳和二氧化碳。水蒸氣的加入可以進(jìn)一步促進(jìn)四氟化碳的分解和碳收率的提高。光譜檢測(cè)發(fā)現(xiàn)了 CF、CF2譜帶和FI譜線,添加氧氣后發(fā)現(xiàn)了一些含氧物種的存在,分析了 CF譜帶、FI譜線和OI譜線強(qiáng)... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．?４?一種ｒｉ＼ＶＰ源??Ｆｉ．?１．３?Ａ?ＨＷＰ?ｓｏｕｒｃｅ??

?大連海事大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文???高密度，通常使用頻率為１？１０?ＧＨｚ的微波源。如圖１．５所示［２２］，?ＳＷＰ可以在細(xì)長(zhǎng)管??體（圖１．５ａ）和較大的腔體（圖１．５ｂ）中產(chǎn)生，在具有大面積石英介質(zhì)的較大腔體中可??產(chǎn)生相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)管體的大面積平面表面波。??Ｐｕｍｐ?｜?Ｓｌｏｔ?ａｎｔｅｎｎａ??Ｐｌａｓｍａ?Ｓｈｏｒｔ?ｐｌｕｎｇｅｒ?Ｍ、＇??／＾＼??￣Ｉ—?丨??ＭＷ?—?Ｉ?Ｇａｓ?ｉｎｌｅｔ?＾??，?、????１?￣Ｗ?Ｐｌａｓｍａ?Ｓｈｏｒｔ?ｐｌｕｎｇｅｒ??Ｒｅｓｏｎａｎｔ?ｔａｎｋ?ｆ?Ｑｕａｒｔｚ??個(gè)?Ｇａｓ?ｉｎｌｅｔ?１?Ｐｕｍｐ??（ａ）?（ｂ）??圖１．５?ＳＷＰ設(shè)備示意圖??Ｆｉｇ．?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＳＷＰ??Ｋａｌｉｔａ?Ｇ等［２３Ｉ使用低流量的ＣＦ４在低溫下通過ＳＷＰ技術(shù)進(jìn)行了多壁碳納米管氟化??處理�！昱荆保保保暴枺档龋郏玻矗菅芯苛擞杀砻娌�(qū)動(dòng)的氫等離子體產(chǎn)生的真空紫外光，通過ＯＥＳ??發(fā)現(xiàn)了?Ｌｙｍａｎ?Ｈ２?（Ｂｔ，－?Ｘ１��；／）和?Ｗｅｒｎｅｒ?Ｈ２?（ＣｉＲ，?－?ＸＳ／）分子譜帶、Ｌｙｍａｎ－ｃｘ?（１２１．６??ｎｍ）和Ｌｙｍａｎ－Ｐ?（１０２．６?ｎｍ）原子譜線。ｄｅ?ｌａ?Ｆｕｅｎｔｅ?Ｊ?Ｆ等［２５］使用ＳＷＰ設(shè)備進(jìn)行了逆水煤??氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，通過建模研宄了?ＳＷＰ相關(guān)參數(shù)；在微波功率１５０Ｗ、壓力２５００Ｐａ、總氣??量０．４Ｌ／ｍｉｎ、進(jìn)料（Ｈ２和Ｃ０２）摩爾比為３時(shí)得到了最高８０％的Ｃ０２轉(zhuǎn)化率，ＣＯ的選??擇性接近１００％。Ｃｈｅｎ：Ｇ等［２６］使用氬等離子體制備了?ＮｉＯ／Ｔｉ〇２催

?大連海事大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文???高密度，通常使用頻率為１？１０?ＧＨｚ的微波源。如圖１．５所示［２２］，?ＳＷＰ可以在細(xì)長(zhǎng)管??體（圖１．５ａ）和較大的腔體（圖１．５ｂ）中產(chǎn)生，在具有大面積石英介質(zhì)的較大腔體中可??產(chǎn)生相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)管體的大面積平面表面波。??Ｐｕｍｐ?｜?Ｓｌｏｔ?ａｎｔｅｎｎａ??Ｐｌａｓｍａ?Ｓｈｏｒｔ?ｐｌｕｎｇｅｒ?Ｍ、＇??／＾＼??￣Ｉ—?丨??ＭＷ?—?Ｉ?Ｇａｓ?ｉｎｌｅｔ?＾??，?、????１?￣Ｗ?Ｐｌａｓｍａ?Ｓｈｏｒｔ?ｐｌｕｎｇｅｒ??Ｒｅｓｏｎａｎｔ?ｔａｎｋ?ｆ?Ｑｕａｒｔｚ??個(gè)?Ｇａｓ?ｉｎｌｅｔ?１?Ｐｕｍｐ??（ａ）?（ｂ）??圖１．５?ＳＷＰ設(shè)備示意圖??Ｆｉｇ．?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＳＷＰ??Ｋａｌｉｔａ?Ｇ等［２３Ｉ使用低流量的ＣＦ４在低溫下通過ＳＷＰ技術(shù)進(jìn)行了多壁碳納米管氟化??處理�！昱荆保保保暴枺档龋郏玻矗菅芯苛擞杀砻娌�(qū)動(dòng)的氫等離子體產(chǎn)生的真空紫外光，通過ＯＥＳ??發(fā)現(xiàn)了?Ｌｙｍａｎ?Ｈ２?（Ｂｔ，－?Ｘ１��；／）和?Ｗｅｒｎｅｒ?Ｈ２?（ＣｉＲ，?－?ＸＳ／）分子譜帶、Ｌｙｍａｎ－ｃｘ?（１２１．６??ｎｍ）和Ｌｙｍａｎ－Ｐ?（１０２．６?ｎｍ）原子譜線。ｄｅ?ｌａ?Ｆｕｅｎｔｅ?Ｊ?Ｆ等［２５］使用ＳＷＰ設(shè)備進(jìn)行了逆水煤??氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，通過建模研宄了?ＳＷＰ相關(guān)參數(shù)；在微波功率１５０Ｗ、壓力２５００Ｐａ、總氣??量０．４Ｌ／ｍｉｎ、進(jìn)料（Ｈ２和Ｃ０２）摩爾比為３時(shí)得到了最高８０％的Ｃ０２轉(zhuǎn)化率，ＣＯ的選??擇性接近１００％。Ｃｈｅｎ：Ｇ等［２６］使用氬等離子體制備了?ＮｉＯ／Ｔｉ〇２催

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]The properties of N-doped diamond-like carbon films prepared by helicon wave plasma chemical vapor deposition[J]. 陳佳麗,季佩宇,金成剛,諸葛蘭劍,吳雪梅.  Plasma Science and Technology. 2019(02)
[2]Development of a helicon-wave excited plasma facility with high magnetic field for plasma-wall interactions studies[J]. 張桂爐,黃天源,金成剛,吳雪梅,諸葛蘭劍,吉瀚濤.  Plasma Science and Technology. 2018(08)
[3]Mechanism of high growth rate for diamond-like carbon films synthesized by helicon wave plasma chemical vapor deposition[J]. 季佩宇,於俊,黃天源,金成剛,楊燕,諸葛蘭劍,吳雪梅.  Plasma Science and Technology. 2018(02)
[4]大氣壓放電等離子體研究進(jìn)展綜述[J]. 李和平,于達(dá)仁,孫文廷,劉定新,李杰,韓先偉,李增耀,孫冰,吳云.  高電壓技術(shù). 2016(12)
[5]Decomposition of Potent Greenhouse Gases SF6,CF4 and SF5CF3 by Dielectric Barrier Discharge[J]. 張仁熙,王婧婷,曹栩,侯惠奇.  Plasma Science and Technology. 2016(04)
[6]微波等離子體與Ag/Al2O3催化劑協(xié)同降解CF4的機(jī)理[J]. 孫冰,張連政,朱小梅,蔡思萌.  河北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[7]CF4在Al2O3基金屬氧化物上的分解反應(yīng)[J]. 范杰,徐秀峰,牛憲軍.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]The Experimental Study on Regenerative Heat Transfer in High Temperature Air Combustion[J]. Li JIA Jianshu LI Department of Power Engineering, School of Mechanical, Electronic and Control Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China Beijing Institute of Civil Engineering & Architecture, Beijing 100044, China.  Journal of Thermal Science. 2004(04)
[9]大面積平面表面波等離子體的研究[J]. 歐瓊榮,梁榮慶.  真空與低溫. 2002(01)

博士論文
[1]液相脈沖放電等離子體制氫特性及其機(jī)理研究[D]. 信延彬.大連海事大學(xué) 2018
[2]圓柱形介質(zhì)波導(dǎo)激發(fā)表面波等離子體的研究[D]. 吳忠航.復(fù)旦大學(xué) 2014
[3]常壓下微波等離子體處理四氟化碳的研究[D]. 解宏端.大連海事大學(xué) 2009

碩士論文
[1]微波ECR化學(xué)氣相沉積DLC薄膜的研究[D]. 布志威.大連理工大學(xué) 2018
[2]微波氬氣和四氟化碳等離子體光譜診斷[D]. 彭飛.大連理工大學(xué) 2015
[3]催化劑在等離子體去除CF4過程的促進(jìn)和減排作用[D]. 張連政.大連海事大學(xué) 2010
[4]表面波等離子體的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 梁以資.復(fù)旦大學(xué) 2008
[5]柱形表面波等離子體基本參數(shù)診斷研究[D]. 徐杰.中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心） 2007



本文編號(hào)：3120091