Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 24, Numéro 3, mars 1989
Page(s) 285 - 294
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01989002403028500
Rev. Phys. Appl. (Paris) 24, 285-294 (1989)
DOI: 10.1051/rphysap:01989002403028500

Mécanismes de décomposition catalytique dans un plasma d'ammoniac basse pression. Etude cinétique en présence d'argon comme actinomètre

A. Gicquel, P. Saillard, N. Laidani et J. Amouroux

Laboratoire de Génie Chimique, Equipe des Réacteurs Chimiques en phase Plasma, E.N.S.C.P., 11 rue Pierre et Marie Curie, 75231 Paris, France


Abstract
NH3 décomposition has been studied in a tubular reactor under low pressure plasma conditions. The key parameters for this transformation are, besides the electron density and kinetic energy, the vibrational excitation and the residence time. The catalytic effect of titanium on the NH3 décomposition has been correlated to the formation of a boundary layer characterized by a strong vibrational excitation. This gives évidence for particular energetic transfers between the gaseous phase and the substrate, responsible for an increase of the chemical reactivity in that zone.


Résumé
La décomposition de l'ammoniac a été étudiée dans un réacteur tubulaire sous plasma basse pression. Les paramètres clés de la transformation sont, outre la densité électronique et l'énergie cinétique des électrons, l'excitation vibrationnelle du plasma et le temps de séjour des espèces. L'effet catalytique du titane sur la décomposition de NH3 a pu être corrélé à la formation d'une couche limite à l'interface plasma-substrat, caractérisée par une forte excitation vibrationnelle. Ceci met en évidence l'existence de transferts énergétiques particuliers entre la phase gazeuse et le substrat, responsables de l'augmentation de la réactivité chimique dans cette zone.

PACS
8230L - Decomposition reactions pyrolysis, dissociation, and group ejection.
8230V - Homogeneous catalysis.
5240H - Solid state plasma interactions.
8220M - Nonequilibrium chemical kinetics.

Key words
ammonia -- catalysis -- dissociation -- plasma wall interactions -- reaction kinetics -- catalytic decomposition -- actinometer -- tubular reactor -- low pressure plasma -- electron density -- kinetic energy -- vibrational excitation -- boundary layer -- chemical reactivity -- NH sub 3