Suivi de la dégradation du n-hexane dans un réacteur à plasma par spectrométrie de masse à ionisation chimique

L'élimination et la conversion du n-hexane C6H14 sont étudiées dans un plasma filamentaire généré par une décharge à barrière diélectrique (DBD) pulsée à haute tension à la pression atmosphérique et à la température ambiante dans un mélange sec de N2/O2 (20 %) avec C6H14 à un rapport de mélange compris entre 5 et 200 ppm. La dégradation du n-hexane et la formation de sous-produits sont analysées en temps réel à l'aide d'un spectromètre de masse à résonance cyclotronique ionique à transformée de Fourier (FT-ICR) à haute résolution couplé à l'ionisation chimique (CI). Deux ions précurseurs sont utilisés : O2+ pour suivre les rapports de mélange du n-hexane restant après le plasma et H3O+ pour suivre les rapports de mélange des sous-produits organiques. La spectroscopie d'absorption est également utilisée pour suivre les molécules d'ozone et de dioxyde de carbone. Nous montrons que la DBD est efficace pour le traitement des rapports de mélange de n-hexane inférieurs et qu'un grand nombre de sous-produits est identifié, les principaux composés étant : le formaldéhyde, l'acétaldéhyde, le propanal, le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone. Pour l'initiation, trois voies de réaction sont possibles pour la dégradation du n-hexane. Une série de réactions est proposée pour chaque voie afin d'expliquer la cinétique d'oxydation et la formation de certains des sous-produits détectés.