书名：等离子体协同催化与热裂解技术 : 甲烷无氧偶联制乙烯的创新与实践
定价：68.0
ISBN：9787511479983
作者：刘瑞
版次：1
出版时间：2025-09

内容提要：

本书聚焦非热等离子体技术突破甲烷转化热力学限制，实现*制备乙烯等高值化学品。以甲烷无氧偶联（NOCM）为主线，揭示等离子体激发态与催化剂界面的协同机制：通过自由基路径优化及双活性中心设计抑制积碳，结合放电模式与催化剂构效研究，阐明电子能量分布调控C-C偶联规律。集成热力学建模与实验案例，实现C?产物选择性＞80%，并前瞻可再生能源驱动、多能场耦合的智能系统，为清洁能源化工提供创新理论与技术范式。

作者简介：
刘瑞，工学博士，现任西安石油大学大学化学与化工学院教师，主要从事等离子体催化与低碳能源转化技术研究。博士期间聚焦甲烷无氧偶联反应机理与等离子体-催化剂协同机制探索，相关成果发表于《Chemical Engineering Journal》、《Journal of Catalyst》、《Applied Energy》等期刊。作为核心成员参与国家自然科学基金面上项目、校企合作课题3项，在C?烃选择性调控与积碳抑制方面取得创新性实验进展，致力于将等离子体催化前沿技术融入工程教育。本书基于其多年实验研究与理论建模积累，系统梳理甲烷转化领域的技术瓶颈与突破路径，为青年学者及工业界提供兼具基础理论与应用视角的参考范本。

目录：

*章 甲烷转化技术的背景与挑战  PAGEREF _Toc30383 \h4

1.1 全球能源结构转型中的甲烷资源价值  PAGEREF _Toc4406 \h4

1.2 乙烯的产业需求与供给矛盾  PAGEREF _Toc23231 \h5

1.3 甲烷间接转化技术：合成气路线的桎梏  PAGEREF _Toc471 \h7

1.4 甲烷直接转化技术：氧化与非氧化路径的困局  PAGEREF _Toc8343 \h8

1.5 等离子体催化甲烷转化的兴起与局限  PAGEREF _Toc15661 \h10

1.6 本书创新路径：等离子体-催化-热裂解协同机制的提出  PAGEREF _Toc29750 \h12

*章 等离子体基础  PAGEREF _Toc28281 \h13

2.1 等离子体的概述  PAGEREF _Toc19705 \h13

2.1.1 等离子体定义  PAGEREF _Toc2319 \h13

2.1.2 等离子体发生  PAGEREF _Toc20415 \h13

2.1.3 等离子体分类  PAGEREF _Toc17863 \h22

2.1.4 放电参量与等离子体作用  PAGEREF _Toc5266 \h24

2.1.5 等离子体粒子密度与电离度  PAGEREF _Toc10236 \h26

2.1.6 等离子体温度  PAGEREF _Toc30478 \h28

2.1.7 等离子体的准电中性  PAGEREF _Toc5078 \h28

2.1.8 等离子体能量密度  PAGEREF _Toc28085 \h30

2.2 等离子体诊化学反应过程的诊断技术  PAGEREF _Toc9445 \h32

2.2.1 光学诊断技术  PAGEREF _Toc28831 \h32

2.2.2 质谱诊断技术  PAGEREF _Toc14975 \h35

2.2.3 电学诊断技术  PAGEREF _Toc4839 \h35

2.2.4 其他新兴诊断技术  PAGEREF _Toc28681 \h36

2.3 等离子体驱动NOCM的反应过程  PAGEREF _Toc19526 \h37

第三章 热催化与等离子体催化甲烷无氧偶联反应基础  PAGEREF _Toc10391 \h39

3.1 热催化基础  PAGEREF _Toc7351 \h39

3.1.1 热裂解NOCM反应  PAGEREF _Toc20621 \h39

3.1.2 热催化NOCM反应  PAGEREF _Toc16928 \h40

3.2 等离子体催化NOCM反应基础  PAGEREF _Toc19735 \h44

3.2.1 等离子体催化反应类型  PAGEREF _Toc14414 \h44

3.2.2 等离子体与催化剂的相互作用  PAGEREF _Toc4291 \h47

3.2.3 等离子体催化NOCM的研究概述  PAGEREF _Toc15817 \h50

3.3 等离子体催化的研究方向与应用  PAGEREF _Toc17786 \h57

3.3.1 环境治理：污染物*降解  PAGEREF _Toc11336 \h58

3.3.2 能源转化：燃料与氢气生产  PAGEREF _Toc16299 \h59

3.3.3 化工合成：高值化学品绿色制备  PAGEREF _Toc19303 \h59

3.3.4 材料合成与表面工程  PAGEREF _Toc8130 \h60

第4章 等离子体-热裂解协同甲烷无氧偶联反应  PAGEREF _Toc11194 \h62

4.1 热裂解转化甲烷和等离子体转化甲烷的对比实验  PAGEREF _Toc3943 \h62

4.2 甲烷在等离子体-热裂解一段式反应器中进行NOCM反应的影响因素考察  PAGEREF _Toc22452 \h64

4.2.1 反应温度的影响  PAGEREF _Toc31451 \h64