该论文通过对常规丝光等离子体和微波结构兼容的研究,成功地研制出了可以在正压条件下稳定工作的脉冲微波强化丝光放电低温等离子体化学反应装置.该装置采用脉冲微波增强方式,对常规丝光放电等离子体进行强化和扩展,一方面能将丝状等离子体展开成伞状等离子体,大大增大了等离子体的有效面积(体积),同时增强等离子体的活性;另一方面,还能有效地阻止等离子体由欠密度态向过密度态的突变,使等离子体成为远离平衡态的低温等离子体. 该文在常压下研究了二氧化碳的加入对脉冲低温微波等离子体甲烷转化过程的影响.实验结果表明,二氧化碳的存在可以促进甲烷的转化,抑制甲烷转化过程中积炭的生成,一方面仍然发生甲烷脱氢、偶联生成C<,2>烃的反应,同时存在二氧化碳的重整过程,主要产物为CO、氢气、乙炔和乙烯.当CH<,4>和CO<,2>流量分别为120、80 mL/min,微波峰值功率120 W,脉冲通、断比为100/100ms时,CH<,4>和CO<,2>转化率分别为70.8﹪、68.8﹪;CO,C<,2>H<,2>,C<,2>H<,4>选择性分别为75﹪,17.8﹪and 4.1﹪,产物中没有积炭.H<,2>/CO比值随原料气中甲烷比例的增加而增大,当CH<,4>/CO<,2>为2:l时,H<,2>/CO达到2,这种比例的合成气能方便地用于下一步的Fischer-Tropsch反应和其他化学品的合成.采用常压、脉冲微波强化丝光等离子体进行CH<,4>脱氢偶联与CO<,2>重整反应,转化过程的能量效率处于12.5﹪~25﹪之间,与其他等离子体反应相比,能量效率得到明显提高.