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四氟化碳(CF4)因其具有廉价性与较高的碳氟比在半导体和冶铝工业、材料改性、刻蚀等领域具有广泛的应用。但是随着CF4的多方面应用,其所带来的温室效应不容小觑。由于结构稳定,CF4在大气中的寿命多达50000年,同时其全球变暖潜能值(GWP)是二氧化碳的7597倍,是科学家们重点关注的强温室气体之一。目前,CF4的分解技术主要有热分解、催化分解、等离子体分解等几种应用技术。等离子体分解技术是近几十年来的新兴技术,得益于活性基团的存在,其具有独特的特点和优势。等离子体可以实现很多传统方法无法完成的反应,并且已经在多领域展现出了较强的应用能力。本文所用的微波等离子体由于其功率较高、产生等离子体密度较大,用此技术分解和转化CF4是一个非常有效的技术手段。本研究利用工业微波源,采用驻波共振方式增强电场强度,产生放电实现高密度等离子体,在大气压条件下实现了高浓度CF4气体的分解,采用火焰离子化检测仪(FID)、热导检测器(TCD)、质谱检测仪等对CF4的分解率、出气的气体组成及含量进行了测量分析。实验结果表明,此技术对CF4气体具有较高的分解效率,在最佳的微波功率和进气流量下,CF4的分解率可达100%。对于纯CF4分解反应而言,主要的反应产物为固态C和F2,但由于装置内无法完全真空,因此空气组分混入反应,产生了少量的CO及CO2等气体;而添加氧气条件下,CF4分解的产物则主要是F2和CO2,反应装置内没有固态碳存在。讨论了金属电极的存在对等离子体分解过程的影响,并将等离子体处理过程作为整体考虑,对等离子体负压产生阶段和常压维持阶段进行了光谱测定,通过确认其中存在的高能粒子种类推测CF4的分解机理。在等离子体分解反应的初期,主要是CF4分解产生大量的CFi以及F,而在常压分解时,由于等离子体温度的不断升高,CFi会进一步分解产生C和F;在氧气存在的情况下,CFi会形成COFi并最终转化为CO和CO2,在氧气过量时则主要转化为CO2;F与F结合成为F2。本论文系统评价了将微波驻波等离子体用于大气压分解高浓度CF4的能力,为解决高浓度CF4消除问题提供了有效的解决方法,同时为该方案在工业中的应用提供了理论支持,以便等离子体分解技术有着进一步的发展。