本研究探討金屬添加劑在乙炔擴散火燄中抑制碳粒生成的抑制機構。利用
OH吸收光譜技術測量火燄中添加金屬添加劑所造成的火燄面溫度、OH濃度
變化，進而推論不同添加劑對抑制碳粒生成之機構。接近火燄中心的區域
，經研究發現由於較無氧化放熱反應及碳粒的輻射熱釋放，因此溫度較低
。通常，擴散火燄溫度最高分佈位置在火燄面附近，而OH自由基最高濃度
分佈位置與最高溫度相近。 以火燄中添加鹼金屬水溶液與添加去離子水
比較，鹼金屬水溶液添加使火燄面溫度上升，但OH自由基濃度並無明顯變
化，而離子化電位愈高者其抑制效率愈高，且在火燄中形成的碳粒粒徑較
小，其抑制碳粒形成之機構應為抑制碳粒在火燄中聚結、表面長大使其易
在火燄面氧化燒毀之離子化機構。以火燄中添加鹼土金屬水溶液與添加去
離子水比較，添加鹼土金屬水溶液使火燄面溫度下降，但OH自由基濃度卻
明顯升高，並擴大氧化區域，且在火燄中形成的粒直徑除高離子化電位Ba
外，其餘並無大變化，其抑制碳粒形成之機構應為催化OH形成使其與火燄
裂解區中碳粒先驅物反應而形成CO與H，而達到減少碳粒生成之催化機構
。 以火燄中添加鹼土、鹼金屬混合水溶液與添加去離子水比較，混合金
屬水溶液添加使火燄面溫度升高，OH自由基濃度明顯升高，並擴大氧化區
域，且在火燄中形成的碳粒直徑較添加鹼金屬水溶液所形成之碳粒直徑為
小，其反應機構應為鹼土金屬離子催化鹼金屬離子之催化－離子化之機構
。 另外，研究亦發現火燄中添加去離子水，亦具有促進 OH自由基形成
之效應，因此亦有抑制碳粒之形成之作用。
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