利用衝擊波管研究甲醇高溫熱解的反應速率常數及其反應機制

Abstract

我們利用活塞型衝擊波管-原子共振吸收光譜(ARAS)技術來測量高溫(1653至2062 K)下甲醇熱解反應動力學，並利用模擬適解法(modeling fit method)來獲得在1653 - 2062 K溫度範圍內甲醇的熱解速率常數(ktotal)及反應途徑(1)至(3)的分枝比(branching ratio)。結果為

ktotal = (1.94 ± 0.08) × 10-9 exp[ - (27400 ± 1470) /T] cm3 molecule-1s-1

k1 = (7.44 ± 0.45) × 10-9 exp[ (-30250 ± 2150 ) / T ] cm3 molecule-1s-1

k2 = (7.80 ± 1.44) × 10-12 exp[ (-20290 ± 8890) / T ] cm3 molecule-1s-1

k3 = (4.38 ± 0.22) × 10-9 exp[ - (36920 ± 1760) / T] cm3 molecule-1s-1

上述誤差值均為1σ。本實驗結果與文獻中Srinivasan 實驗組的結果較為接近。在研究溫度範圍內，本實驗反應機制模型中反應(1)為甲醇熱解主要的途徑；且反應(1)和(2)共占甲醇熱解總反應的95%。