全氟异丁腈的分解特性与化学应用

全氟异丁腈是一种氟代烷基腈类物质，英文名为Perfluoroisobutyronitrile，常温常压下为气体，具有特殊的理化性质和绝缘特性。全氟异丁腈主要用作环保型绝缘气体，它可与多种气体混合使用，在生物化学传感器件、检测方法的开发领域中有一定的应用。

图1 全氟异丁腈的化学结构式

分解特性

近几年提出的环境友好型气体绝缘介质全氟异丁腈在介电特性和环保方面表现良好，具有替代SF6气体的可能性。为探究全氟异丁腈的放电分解特性，研究人员选取了N2，空气和CO2与全氟异丁腈构成二元混合气体，在一系列工频电晕放电实验的基础上，利用气相色谱质谱联用技术检测了全氟异丁腈与3种不同缓冲气体混合后的放电分解产物，并定量分析了气体分解组分与缓冲气体的关联。.同一实验条件下该物质/空气分解组分中二氧化碳体积分数要比它与氮气分解组分中的高得多，该物质的混合气体分解产物中产生了较高体积分数的CO气体，使用全氟异丁腈混合气体时应密切关注分解组分CO气体的体积分数。[1]

化学应用

有研究人员报道了一种用于环保型绝缘气体全氟异丁腈泄漏的传感器件和检测方法。该传感器件以二氧化锡颗粒掺杂的碳化钛薄片作为气敏材料，再将该材料通过滴涂的方式覆盖至叉指电极上形成气敏传感器。所述气敏材料中，SnO2作为捕获全氟异丁腈分子的增敏单元，二氧化锡颗粒掺杂的碳化钛薄片作为传感层基底以降低器件内阻，增敏单元和基底间的协同效应可显著提升器件响应和恢复时间并显著降低工作温度，所述传感器在静态泄漏模拟中能够在3min内产生响应并在40min内达到稳定。该方法通过水热法在碳化钛中引入二氧化锡显著地提高了材料对全氟异丁腈的反应活性，使其兼具较低的工作温度与较高的灵敏度，在室温检测全氟异丁腈的泄漏方面有明显优势。[2]

参考文献

[1] 赵明月等.电晕放电下二元全氟异丁腈(CF3)₂CFCN混合气体的分解特性分析[J].高电压技术, 2019,45,76-83.

[2] 肖淞等.一种用于环保型绝缘气体全氟异丁腈泄漏的传感器件,检测方法和应用.中国发明专利，专利号：CN202211241224.2.