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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著高超聲速飛行器技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)碳?xì)淙剂系膿Q熱性能研究越來越重視。本文圍繞模型燃料乙基環(huán)己烷的基礎(chǔ)物性、熱裂解反應(yīng)及親油性納米顆粒對(duì)其催化裂解反應(yīng)的影響等進(jìn)行了詳細(xì)的研究,為提升碳?xì)淙剂系膿Q熱性能提供一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。主要的研究工作及成果如下:
經(jīng)過與實(shí)際燃料的密度、凈熱值等關(guān)鍵性質(zhì)的對(duì)比,篩選出乙基環(huán)己烷作為碳?xì)淙剂系哪P突衔?,并考察其基礎(chǔ)物性。在293.15~343.15 K的溫度范圍內(nèi),測(cè)定了乙基環(huán)己烷的密
2、度、黏度、折光率和表面張力等基礎(chǔ)性質(zhì);為吸熱型碳?xì)淙剂系呐湮檠芯刻峁┝藬?shù)據(jù)信息。對(duì)乙基環(huán)己烷的靜態(tài)熱裂解反應(yīng)進(jìn)行了研究,利用一級(jí)動(dòng)力學(xué)對(duì)裂解轉(zhuǎn)化率進(jìn)行關(guān)聯(lián),得熱裂解反應(yīng)的表觀活化能為Ea=209.40 kJ·mol-1,指前因子為A=1.56×1014 h-1;結(jié)合裂解轉(zhuǎn)化率、氣體收率和氣液產(chǎn)物等分析結(jié)果,探討了乙基環(huán)己烷熱裂解反應(yīng)的機(jī)理。
親油性納米顆粒是指在納米金屬表面修飾有親油性包裹劑,能均勻分散在碳?xì)淙剂系确菢O性體系中
3、的一種納米催化劑,該催化劑能與溶劑相互作用形成納米流體,實(shí)現(xiàn)“擬均相”條件下的催化反應(yīng)。本文對(duì)四-十一烷基間杯[4]芳烴(C11-C[4]R)進(jìn)行化學(xué)修飾得到C11-SC3,并以此作為包裹劑制備了四種親油性納米顆粒,分別命名為Ni@C11-SC3、Ni&Pd@C11-SC3、Pd@C11-SC3和Pt@C11-SC3,對(duì)納米顆粒的分散性、顆粒形貌、粒徑大小分布、納米金屬含量、元素組成等性質(zhì)進(jìn)行表征。結(jié)果表明:C11-SC3是一種非常優(yōu)良
4、的納米顆粒表面包裹劑,制備的四種納米顆粒粒徑均在10nm以下,尤其以鈀、鉑納米顆粒粒徑最小,粒徑平均2~4 nm,在模型燃料乙基環(huán)己烷中皆表現(xiàn)出優(yōu)良的分散性。
采用靜態(tài)熱裂解(恒容熱裂解)的方法考察了幾種親油性納米顆粒對(duì)乙基環(huán)己烷化學(xué)反應(yīng)過程的催化作用,其中Pt@C11-SC3的催化效果最好;并對(duì)其裂解反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率、氣體收率、氣液產(chǎn)物分布等進(jìn)行分析。研究表明:親油性納米顆粒Pt@C11-SC3能夠有效地提高乙基環(huán)己烷的裂解轉(zhuǎn)化
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