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新型絕緣氣體七氟異丁腈的環(huán)保性能

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時間:2023-04-12 11:33:00【
在全氟化合物的基礎(chǔ)上引入特定的結(jié)構(gòu)或官能團以加速分子在大氣中的降解速率,開發(fā)新型絕緣氣體的核心思想是減少分子在大氣中的停留時間和在“大氣窗口區(qū)”的吸收強度,同時確保其良好的絕緣性能。 七氟異丁腈,又稱全氟異丁腈,結(jié)構(gòu)式(CF3)2FCN,與SF6不同。氰基的引入提供了與OH自由基反應(yīng)的可能性,因此代表了在大氣環(huán)境中快速降解的重要途徑。基于相關(guān)方法的實驗測試平臺,(CF3)2FCCN的大氣壽命為54年,其GWP值為1705,與SF6相比顯著降低。 同時,模擬七氟異丁腈和OH自由基在大氣環(huán)境中的降解路徑,觀察到其大氣降解產(chǎn)物主要包括:CF3C(O)F、COF2、NO、N2O、HF、H2O、CO2等。CF3C(O)F和COF2在大氣中的停留時間通常約為一周。通過云水解,CF3C(O)F產(chǎn)生CF3C(O)OH和HF,而COF2產(chǎn)生CO2和HF。CF3C(O)OH(TFA)是一種pKa值為0.25的高酸性物質(zhì)。目前,已知的TFA在大氣中的降解途徑只有兩種。 大約5%的降解是通過與OH自由基反應(yīng)產(chǎn)生COF2而發(fā)生的,而其余的通過干或濕沉積去除。HF在大氣中的停留時間通常不到四天,主要通過雨水從大氣中清除。此外,產(chǎn)生的NO與大氣中的OH自由基迅速反應(yīng),產(chǎn)生HONO,HONO會隨著降雨而被清除。N2O也是一種強烈的溫室氣體,其大氣含量在IPCC的每一份報告中都有報告。2011年,全球平均大氣濃度為324 ppb。然而,N2O的100年全球升溫潛能值為265,顯著低于全氟腈,也遠(yuǎn)低于目前大規(guī)模使用的SF6。