四氟化碳（CF4）因其具有廉價性與較高的碳氟比在半導(dǎo)體和冶鋁工業(yè)、材料改性、刻蝕等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。但是隨著CF4的多方面應(yīng)用,其所帶來的溫室效應(yīng)不容小覷。由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,CF4在大氣中的壽命多達50000年,同時其全球變暖潛能值（GWP）是二氧化碳的7597倍,是科學(xué)家們重點關(guān)注的強溫室氣體之一。目前,CF4的分解技術(shù)主要有熱分解、催化分解、等離子體分解等幾種應(yīng)用技術(shù)。等離子體分解技術(shù)是近幾十年來的新興技術(shù),得益于活性基團的存在,其具有獨特的特點和優(yōu)勢。等離子體可以實現(xiàn)很多傳統(tǒng)方法無法完成的反應(yīng),并且已經(jīng)在多領(lǐng)域展現(xiàn)出了較強的應(yīng)用能力。本文所用的微波等離子體由于其功率較高、產(chǎn)生等離子體密度較大,用此技術(shù)分解和轉(zhuǎn)化CF4是一個非常有效的技術(shù)手段。本研究利用工業(yè)微波源,采用駐波共振方式增強電場強度,產(chǎn)生放電實現(xiàn)高密度等離子體,在大氣壓條件下實現(xiàn)了高濃度CF4氣體的分解,采用火焰離子化檢測儀（FID）、熱導(dǎo)檢測器（TCD）、質(zhì)譜檢測儀等對CF4的分解率、出氣的氣體組成及含量進行了測量分析。實驗結(jié)果表明,此技術(shù)對CF4氣體具有較高的分解效率,在最佳的微波功率和進氣流量下,CF4的分解率可達1... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．４氣體分離膜組件示意圖

之一。依據(jù)不同的激發(fā)方式，目前研宄較多的方法主要分??為介質(zhì)阻擋放電、射頻等離子體和微波等離子體三類。??（１）介質(zhì)阻擋放電??介質(zhì)阻擋放電（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?Ｂａｒｒｉｅｒ?Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ，?ＤＢＤ），是一種在放電空間內(nèi)插入絕緣??介質(zhì)的氣體放電，可以在兩個介質(zhì)間產(chǎn)生大量存在時間很短的微放電，且由于介質(zhì)的阻??隔，電極不易損壞和被腐蝕［９３］。ＤＢＤ可以在高氣壓和寬頻內(nèi)進行工作，是一種頗為成??熟的技術(shù)，升級改造空間大，己經(jīng)被證實可以去除多種氣體污染物典型的放電結(jié)??構(gòu)如圖１．８所示。??介質(zhì)??高壓電源４?；１質(zhì)?＿■電極??電極?丄?＼ｉｉｉａＭＡａｉ／??高壓電源＠??圖１．８兩種介質(zhì)阻擋放電的結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?１．８?Ｔｗｏ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｂａｒｒｉｅｒ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ??－１６?－??

ｒｏｂｅ?Ｉ?１?｜??１＇＇１?‘匕?ｉＬ｝１：＇?＇?酉己?￣?一＂了?Ｉ?Ｉ?ｊ?１１１１１１１１１１１１１１１１１）?１１１）?１１１?：?ｉ?ｉ?［?ｉｔ：?１１１）?１１１１１１１１１?ｊ??＿?？體?、一Ｐ＝�。�?＾，，ｒ?ｆ?Ｍ??一＿＿ｌｒ￣￣｜??????＞?Ｓｈｏ＇ｖｅｒｈｅａｄ?丨?Ｊ??—」Ｐｕｍｐ?????１?ｏｒｉｆｉｃｅ?；：；?Ｉ??了?＾ｎＶ＇?士??１?Ｍａｓｓ?ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ??（ａ）?（ｂ）??圖１．１０?（ａ）電感耦合等離子體和（ｂ）電容耦合等離子體的反應(yīng)器［９９］結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?１．１０?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?（ａ）?ＩＣＰ?ｒｅａｃｔｏｒ?ａｎｄ?（ｂ）?ＣＣＰ?ｒｅａｃｔｏｒ??Ｔｏｉｍｉｓ?Ｅ?Ｊ等人利用電感耦合產(chǎn)生的高密度等離子體分解刻蝕廢氣，并以〇２和??Ｈ２〇蒸汽作為添加劑。實驗發(fā)現(xiàn)，多數(shù)條件下，氟化合物（ＦＣｓ）的去除率可在９５?％以??上。另外他們還發(fā)現(xiàn)，輸入功率對去除效果的影響較大，而氬氣載氣的影響不大。同時，??添加氧氣時的主要產(chǎn)物為ＨＦ、Ｃ〇２、ＣＯＦ２、Ｆ２；而添加水蒸氣的產(chǎn)物主要為ＨＦ和ＣＯ。??乂１１乂〇等人［１（）１］則認為，在輸入功率６５０?＼￥、仏與￡［４混合進氣時，可以去除６５％的??ＣＦ４，輸入功率的提升、ＣＦ４摩爾分數(shù)或總氣體流速的降低都有助于提升去除率。??電容耦合等離子體（ＣＣＰ）與電感耦合等離子體不同，通常是在低壓（１托）條件??下，在平行平板電極上施加射頻功率來產(chǎn)生等離子體。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如圖１．１０?（ｂ）所示。??Ｌｉｕ?Ｇ?Ｈ等人ｔ１％對氖和ＣＦ４兩種電容


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