编号：NMJS07719
篇名：高长径比管式反应器内壁SiO2与TiO2钝化层的原子层沉积制备及抗积碳性能
作者：惠龙飞 李建国 龚婷 孙道安 吕剑 胡申林 冯昊
关键词： 原子层沉积(ALD) 表面钝化 积碳 二氧化钛(TiO2) 二氧化硅(SiO2)
机构： 西安近代化学研究所火炸药燃烧国防科技重点实验室 材料表面工程与纳米修饰实验室 氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室 北京动力机械研究所
摘要： 采用原子层沉积技术(ALD)在不锈钢微通道管式反应器内壁沉积二氧化硅(SiO2)和二氧化钛(TiO2)薄膜,以抑制碳氢燃料热裂解过程中由于金属催化作用导致的结焦.使用石英晶体微天平(QCM)测得SiO2和TiO2薄膜的生长速率分别为0.15nm/周期和0.11nm/周期,因此可以通过改变沉积周期数精确控制钝化层的厚度.在结焦实验中,当钝化膜层较薄时,其抗积碳钝化作用较弱;随着钝化薄膜厚度的增加,其钝化作用逐渐增强,微通道反应器的运行寿命显著延长.实验表明,TiO2薄膜的抗积碳钝化性能普遍优于SiO2薄膜.沉积周期数为1000的TiO2膜层具有最佳的抗积碳钝化效果,能够使反应器的运行时间延长4~5倍.
