等离子体化学反应技术是现代化工领域发展迅速的重要反应技术,本文将射频放电等离子体这一低温非平衡等离子体技术应用于甲烷有氧转化反应,探索研究了利用甲烷转化制取C₂烃的新途径。根据射频等离子体化学反应基本原理,选择了在低气压条件下激发原料气,设计制作了5 种不同结构形式的等离子体反应器。通过射频等离子体氨合成实验,比较了这5 种反应器对N₂+H₂转化的影响,得出TII型反应器对反应相对有利,并根据甲烷有氧转化的特点最后确定了夹套型反应器作为甲烷有氧转化用反应器。利用夹套型反应器对甲烷的射频等离子体有氧转化进行了系统的实验研究,得到了目标产物H₂、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂和少量的CO₂。研究表明,激发电压、放电面积、O₂/CH₄配比和气体总流量对甲烷的转化率、C₂烃的收率和选择性有显著影响,其适宜的转化条件为:激发电压1150V,放电面积7.065cm²,O₂/CH₄配比0.17,混合气体总流量220ml/min。在此条件下得到甲烷转化率为80.4%,C₂ 烃的总收率和总选择性为14.3%和18.7%。根据高能电子与分子发生离解反应的速度常数表达式和射频等离子体甲烷有氧转化的实验数据,拟合得到本实验条件下CH₄ 有氧转化反应体系的幂指数型宏观动力学方程: -r_CH4=8. 6331exp（-137.91/w）·C_CH4^0.31462·C_O2^0.060583根据等离子体反应原理和反应产物组成,分析了射频等离子体条件下甲烷有氧转化反应的机理,认为通过电场激发形成的高能电子撞击O2和CH4,使之发生离解反应形成大量自由基,引起连锁的自由基反应形成目标产物,并选择了射频等离子体甲烷有氧转化的可能主要自由基反应作为生成目标产物的主要基元反应。