二茂铁对柴油的助燃消烟作用.doc

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1、一、前言1.目的(1)本实验选择不同的燃油添加剂；利用氧弹量热计测定燃油在不同添加剂存在下的燃烧热，了解和比较不同汽油添加剂对柴油燃烧效率与速率的影响以及添加剂的节能助燃效应。(2)学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法,并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定。(3)通过物理化学实验基本技术---量热技术的使用与气体无机污染物的多种分析方法（包括分光光度法和气相色谱法）的学习与应用使学生综合了解汽油添加剂在燃油助燃、消烟节能以及减少汽油尾气排放减少大气污染中所起的作用。关注社会、关注环

2、境。2.意义我国的车辆数量(特别在大城市和经济发达地区)迅速增多,车辆尾气造成的空气污染已日趋严重,而车辆尾气造成的大气污染已开始向深度污染和二次污染的方向发展如光化学烟雾就是由主要来自车辆尾气排放的大量污染物中的烯烃类碳氢化合物,经过强阳光照射发生光化学反应,从而生成了有毒烟雾.我国车辆尾气排放中有害物含量高于工业发达国家.据统计,大气污染物中的60%-70%是车辆排放的有害物质.因此对能源的有效利用与对燃油燃烧尾气成份的测定与技术处理方法是当今社会倍受关注的能源和环境的两大热点问题。3.文献综述与总结二茂铁又称双环茂二烯基铁，在常温下呈橙色结晶状，不溶于水，易溶于柴油、汽油、苯、乙

3、醇等有机溶剂，化学性质稳定，无味无毒。它是一种具有夹心结构的金属有机化合物，二茂铁及其衍生物因其本身的特点，如疏水性、生物可氧化性、芳香性、稳定性、低毒性、生物活性等，而被广泛应用。由于其特殊的夹心结构，稳定的性能，广泛的用途及其潜在的应用前景而一直为许多化学工作者所关注。其主要应用方面简述以下：(1)在感光材料方面的应用二茂铁及其衍生物具有光敏性能已有报道。近年来，二茂铁及其光化学的研究已在生产实践中得到应用。如利用二茂铁支链上不饱和链的光聚合进行光成像，用于平版(或凸版)印刷及集成印刷电路。(2)在液晶材料方面的应用1976年，Malthe等合成了第一个过渡金属有机液晶，即含二茂铁

4、基的席夫类金属有机配合物，此液晶态的分子接近晶相排列，从而极大的推动了过渡金属有机液晶的发展。二茂铁的热稳定性、氧化还原性和结构可变性，使其可接人液晶材料。目前，已有学者用羟硅烷化制备了聚二茂铁的液晶材料，这种二茂铁硅烷衍生物为向列型液晶材料。(3)在医学方面的应用二茂铁衍生物的结构和性质的特殊性主要体现在以下4个方面：①具有亲油性，能够顺利地通过细胞膜，这便为它同细胞内各种酶相作用提供条件；②具有芳环的一些性质，容易发生取代反应易塑造；③具有一般化学药品所不具备的低毒性;④具有氧化还原的可逆性，所以能在酶的作用下参与代谢作用。由于其结构和性质的特殊性，使得该类化合物在生物学、医学、微

5、生物学等方面均得到广泛的应用。二茂铁衍生物可用作新型抗贫血剂抗癌药物、抗肿瘤剂、杀菌剂、具有杀虫、抗炎、调节植物生长、抗溃疡等。因此二茂铁及其衍生物在生物科学方面的巨大潜在作用必将日益受到人们的重视。(4)二茂铁系列添加剂二茂铁具有2个环戊二烯丌键结合的层状结构，丌键结合对称分子所具有的芳环性质，使其有很高的辛烷值及抗爆性，在节油、消烟、结炭、抗爆、提高辛烷值等方面有着重要的作用。将二茂铁及其衍生物添加到固体、液体或气体燃料中，都有助于消烟和抗爆等作用，比如二茂铁可作为取代造成公害的四乙基铅的汽油抗震剂，还可以作为油漆的快干剂、长效助燃剂等，尤其是对燃烧时产生大量烟尘的烃类，效果更为显

6、著。二茂铁及其衍生物添加到锅炉燃料中，可减少烟的生成和喷嘴积炭，也可掺在煤粉中作助燃减烟使用。此外，将二茂铁添加到动力机械燃料中，可使燃烧室的积炭减少，以降低烟尘对大气的污染。比如，混合柴油中添加200×10二茂铁，烟度下降17％；在JP一4柴油中添加200×10二茂铁，烟度下降35％；添加500×10时燃烧器表面碳沉积减少75％。含氨基硅烷二茂铁的硅烷聚合物可改善冷冻润滑剂的热和水解性能。二茂铁衍生物还被用于火箭燃料的添加剂以提高固体推进剂的燃烧速度。作为消烟节能添加剂常用于汽油、柴油、重柴油等液体燃料，对节约能源、减少烟尘、防止环境污染有明显效果，因而可广泛应用于各种拖拉机、铲运车

7、、载重汽车和内燃机车等。二茂铁及其衍生物还是一类应用较广、提高推进剂燃速幅度较大的燃速催化剂。其最主要的用途是作燃料助燃剂，如：用于提高汽油辛烷值(效能为四乙基铅的80％左右)，可代替四乙基铅制得无铅汽油；用于促进柴油燃烧完全，加入0．1％可使烟炱降低65％；在煤炭中加入0．05％，可使一氧化碳下降75％；用在火箭燃料中(用量为1％～3％)可使燃烧速度提高1-3倍。因此，二茂铁是优良的助燃催化剂，它不仅能使动力机械燃烧室的积炭减少，延长机械使用