近日,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實驗室齊飛教授研究小組與法國Nancy大學(xué)Battin-Leclerc教授研究小組合作,將同步輻射真空紫外光電離質(zhì)譜技術(shù)與射流攪拌反應(yīng)器結(jié)合,模擬發(fā)動機的點火過程,在丁烷低溫氧化過程中探測到了多種過氧化物(烷基過氧化物和羰基過氧化物),如過氧化甲烷、過氧化乙烷、過氧化丁烷、C4羰基過氧化物等,首次在實驗上驗證了碳?xì)浠衔锏蜏匮趸瘷C理中廣泛應(yīng)用20余年的重要假定。該研究成果已于近期發(fā)表在國際著名期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》上(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3169-3172)。
汽車發(fā)動機與生活中隨處可見的塑料和化纖制品之間似乎風(fēng)馬牛不相及,但它們卻都與一種奇妙的化學(xué)現(xiàn)象──碳?xì)浠衔锏淖匀济芮邢嚓P(guān)。自燃是內(nèi)燃機的主要點火方式之一,也是威脅石油化工中氧化過程安全的罪魁禍?zhǔn)。因此對碳(xì)浠衔锏蜏匮趸瘷C理的認(rèn)識可以幫助人們揚長避短地利用自燃現(xiàn)象,對于內(nèi)燃機設(shè)計和石油化工安全等實用領(lǐng)域意義重大。
在低于自燃溫度時,碳?xì)浠衔锏蜏匮趸會出現(xiàn)“冷火焰”(550K左右出現(xiàn)的溫度跳動,量級在數(shù)十K,伴隨由甲醛發(fā)出的藍(lán)光,形似火焰)和“負(fù)溫度系數(shù)區(qū)”(650K左右出現(xiàn)的反應(yīng)活性隨溫度上升而下降的區(qū)域)等奇妙特性。射流攪拌反應(yīng)器可以模擬自燃溫度前后的工況,是研究碳?xì)浠衔锏蜏匮趸淖罴褜嶒炂脚_之一。同步輻射真空紫外光電離質(zhì)譜技術(shù)在射流攪拌反應(yīng)器中的成功應(yīng)用是揭示過氧化物存在及其濃度隨溫度變化趨勢的關(guān)鍵,將從根本上推動碳?xì)浠衔锏蜏匮趸瘷C理的研究,揭開“星星之火,可以燎原”的秘密,為實用領(lǐng)域提供更加詳細(xì)、精確的理論指導(dǎo)。
該工作得到國家杰出青年基金、中國科學(xué)院和科技部的支持。- 太陽能“光合”電池變二氧化碳為燃料 2016-08-01
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