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      研究反射的沖擊波的尾波揭示了燃燒中涉及的化學(xué)反應(yīng)的級聯(lián)
      
			
      
				2019-12-11 11:07:05
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			  來源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      反射沖擊波背后的高溫，有時(shí)高壓但平穩(wěn)的條件是研究燃燒化學(xué)復(fù)雜性的理想環(huán)境。
      

      KAUST清潔燃燒研究中心的Aamir Farooq和他的團(tuán)隊(duì)使用了帶有激光診斷的激波管來研究燃料燃燒時(shí)運(yùn)動中化學(xué)反應(yīng)的快速級聯(lián)。該數(shù)據(jù)可以幫助設(shè)計(jì)比當(dāng)前更清潔，更高效的發(fā)動機(jī)和燃料。所獲得的見解還可以用于研究空氣中產(chǎn)生或去除污染物的反應(yīng)，甚至可以研究遙遠(yuǎn)行星的大氣條件。
      

      研究反射的沖擊波的尾波揭示了燃燒中涉及的化學(xué)反應(yīng)的級聯(lián)
      

      Farooq說：“由于反射沖擊波背后幾乎零維的情況，沖擊管是理想的化學(xué)反應(yīng)器，” 該小組通過激波管發(fā)射激光，以監(jiān)測發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。Farooq補(bǔ)充說：“激光診斷使我們能夠?qū)瘜W(xué)反應(yīng)過程中消耗和形成的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行原位測量。” “我們可以追蹤高活性自由基，這些自由基在燃燒動力學(xué)中起著關(guān)鍵作用。”
      

      最近的兩篇論文說明了可以獲取的信息的廣度。Farooq和他的團(tuán)隊(duì)研究了環(huán)酮的燃燒化學(xué)，其可以由植物廢料制成，并具有出色的燃燒性能1。“生物質(zhì)衍生的環(huán)狀酮因其良好的抗爆性能及其在減少有害排放物方面的功效而引起了人們的興趣，”博士Dapeng Liu表示。Farooq團(tuán)隊(duì)的學(xué)生。與羥基自由基的反應(yīng)是引發(fā)環(huán)狀酮燃燒的最重要的反應(yīng)之一，但從未在高溫下進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)測量。
      

      “與我們的測量結(jié)果相比，研究人員高估了環(huán)酮和羥基反應(yīng)在高溫下的反應(yīng)性，但他們低估了室溫條件下的反應(yīng)性，” Liu說。這些新數(shù)據(jù)將改善用于設(shè)計(jì)包含環(huán)狀酮的燃料的模型。
      

      該小組還研究了與二烯烴的羥基反應(yīng)，二烯烴是具有兩個(gè)碳-碳雙鍵的常見分子2。這種相互作用對于燃料燃燒來說是重要的，而且對于大氣化學(xué)也很重要。費(fèi)特希·哈立德(Fethi Khaled)說：“異戊二烯是一種著名的二烯烴，是由動植物產(chǎn)生的，可以在森林地區(qū)以高濃度發(fā)現(xiàn)。” 與Farooq。
      

      Khaled說：“我們的工作表明了羥基自由基和二烯烴的化學(xué)作用。” 該小組揭示了從反應(yīng)途徑的明顯轉(zhuǎn)變，在大氣條件下，羥基自由基會添加到二烯烴中，而在溫度升高到燃燒條件下，羥基自由基會從二烯烴中抽取氫原子。
      

      Farooq說，結(jié)果將增加到該團(tuán)隊(duì)提供的不斷增長的反應(yīng)速率系數(shù)數(shù)據(jù)庫中，該數(shù)據(jù)庫已被化學(xué)動力學(xué)建模者和理論家廣泛用于驗(yàn)證其計(jì)算。
      

      他說：“將來，我們將專注于自由基加自由基反應(yīng)，這對研究更具挑戰(zhàn)性，但在許多化學(xué)環(huán)境中起著至關(guān)重要的作用。” Farooq補(bǔ)充說：“我們正在設(shè)計(jì)新的激光診斷儀，以檢測各種各樣的分子，從而可以繪制出復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的完整圖像。” 最后，我們正在擴(kuò)展我們的方法，以研究與大氣化學(xué)和星際行星有關(guān)的反應(yīng)。”
      
			

			
        
      
			
      
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