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1、二茂铁对燃油燃烧的助燃作用研究与尾气成份测定姓名：黄新敏学号：20040004007课件密码：9141单位：华南师范大学化学与环境学院一、前言1.目的（1）以二茂铁作为燃油添加剂，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
2、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。（4）通过实验关注社会、关注环境，响应“建设节约型华师”的号召。2.意义当今社会科技昌达，人们的生活水平逐步提高，汽车渐渐成为老百姓的消费品。近年来，我国的汽车车辆数量特别是在大城市和经济发达的地区迅速增多，汽车尾气造成的空气污染已日趋严重，汽车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。据统计,大气污染物中的60%-70%是汽车排放的有害物质。因此对能源的有效利用与对燃油燃
3、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。二茂铁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,因而被广泛应用于各种拖拉机、铲运车、载重汽车和内燃机车等。本实验就是以二茂铁作为燃油添加剂添加到柴油中，通过氧弹量热计测定其对柴油燃烧效率和燃烧速率的影响；并利用分光光度法测定燃烧尾气中SO2和NO2气体的含量，以此探讨它的助燃消烟作用。3.文献综述二茂铁又称双环茂二烯基铁,它是一种具有夹心结构的金属有机化合物,在常温下呈橙色结晶状,不溶于水,易溶于柴油、汽油、苯、乙醇
4、等有机溶剂,化学性质稳定,无味无毒。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,而被广泛应用于工业、农业、材料、医药、航天等领域中，具有广阔的开发利用前景[1,2，3]。3.1作为燃料添加剂二茂铁作为燃料添加剂,国外自20世纪50年代以来,就进行了广泛的研究,在节油、消烟、结炭、抗爆、提高辛烷值等方面已有很多报导。据文献介绍[4],混合柴油中添加二茂铁,烟度下降17%;在JP4柴油中添加二茂铁,烟度下降35%；在燃料中添加500×10-6时,燃烧器表面炭沉积减少75%。二茂铁系列添加剂用作汽车运行过程
5、中的节油消烟和引擎光洁剂,在柴油机车上可减少烟雾,并且可降低致癌物的排放量。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,以减少烟尘对大气的污染。3.2作为敏化剂二茂铁及其衍生物或聚二茂铁化合物微量加入到一些材料中，可以增加其敏化性能。如聚乙烯二茂铁的氯苯溶液，用涂敷法制成半导体掩膜版的氧化铁透明掩膜，不仅效率高，而且无毒。使用电子束制版，比氧化铁提高感光灵敏度1000倍，不仅可除去剧毒的五羰基铁，强度增加、可塑性好，而且高频性能也大大提高[5]。此外，二茂铁及其衍生物作为光敏剂加入到农用薄膜中，可使降解周期与农作物的生长期同步。加入二
6、茂铁及其衍生物的薄膜在阳光照射下，在一定的时间内光解成树枝状的碎片，这些碎片被翻到土壤后，在黑暗中仍可以继续降解，直至分子量减小到使聚合物易于受水润湿后被土壤中的真菌吃掉，从而大大减小或消除塑料垃圾对土壤的污染[6]。3.3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[7]：(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了条件；(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
7、殊性,使得该类化合物在生物学、医学、微生物学等方面均得到了广泛的应用。二茂铁衍生物可用作新型抗贫血剂、抗癌药物、抗肿瘤剂、杀菌剂等。3.4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,使其可接入液晶材料。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,加热聚合物在35℃时玻璃化,53℃时熔化,随后出现双折射相,为向列型液晶相,向列相温度
8、可持续在250℃以上。当样品受机械压迫时可见特征闪烁,侧链中柔性链段的碳链越长,熔点越高,显示出其良好性能。3.5在其他方
