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新型绝缘气体七氟异丁腈的环保性能

新型绝缘气体七氟异丁腈的环保性能

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  • 发布时间:2023-04-12 11:37
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在全氟化合物的基础上引入特定的结构或官能团以加速分子在大气中的降解速率,开发新型绝缘气体的核心思想是减少分子在大气中的停留时间和在“大气窗口区”的吸收强度,同时确保其良好的绝缘性能。

七氟异丁腈,又称全氟异丁腈,结构式(CF3)2FCN,与SF6不同。氰基的引入提供了与OH自由基反应的可能性,因此代表了在大气环境中快速降解的重要途径。基于相关方法的实验测试平台,(CF3)2FCCN的大气寿命为54年,其GWP值为1705,与SF6相比显著降低。

同时,模拟七氟异丁腈和OH自由基在大气环境中的降解路径,观察到其大气降解产物主要包括:CF3C(O)F、COF2、NO、N2O、HF、H2O、CO2等。CF3C(O)F和COF2在大气中的停留时间通常约为一周。通过云水解,CF3C(O)F产生CF3C(O)OH和HF,而COF2产生CO2和HF。CF3C(O)OH(TFA)是一种pKa值为0.25的高酸性物质。目前,已知的TFA在大气中的降解途径只有两种。

大约5%的降解是通过与OH自由基反应产生COF2而发生的,而其余的通过干或湿沉积去除。HF在大气中的停留时间通常不到四天,主要通过雨水从大气中清除。此外,产生的NO与大气中的OH自由基迅速反应,产生HONO,HONO会随着降雨而被清除。N2O也是一种强烈的温室气体,其大气含量在IPCC的每一份报告中都有报告。2011年,全球平均大气浓度为324 ppb。然而,N2O的100年全球升温潜能值为265,显著低于全氟腈,也远低于目前大规模使用的SF6。

 

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