《碳煙顆粒表面生長及氧化的詳細反應動力學機理》是依託清華大學，由游小清擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：碳煙顆粒表面生長及氧化的詳細反應動力學機理
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：游小清
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目的目標是建立一個可靠的碳煙顆粒表面生長及氧化的詳細化學動力學模型,並研究燃燒過程中影響碳煙表面生長氧化的重要化學反應。根據結構相似假設，碳煙顆粒表面可構想與多環芳烴（PAH）分子的邊相似，表面活性位發生的化學反應與相似邊緣結構的PAH上的類似。本項目將選擇與碳煙表面邊緣結構相似的PAH分子，研究它們與燃燒過程中重要氣相組分之間的反應機理，估算碳煙表面與這些氣相組分的反應速率。根據計算的表面反應速率和文獻中相關的數據，建立碳煙表面生長及氧化的詳細化學動力學Monte-Carlo模型，動態模擬各種燃燒氣氛下PAH及碳煙表面生長氧化過程。本項目的研究將會加深對燃燒過程中PAH及碳煙表面生長氧化機理的認識，提高預測碳煙生成的能力。
結題摘要
準確預測碳煙生成速率和形態需要我們清楚的認識碳煙表面生長氧化機理。特別是那些在碳煙表面發生的重要基元反應，是當前研究的熱點問題。在過去的三年里，本項目深入細緻研究了這些重要的生長及氧化反應。首先，在生長機理方面，研究了具有多自由基特性的多環芳烴分子導致的二聚，以及這類多環芳烴分子與乙炔等小分子的反應，證實了多環芳烴分子二聚可能導致顆粒成核，及與多環芳烴類似的碳煙表面的這種多自由基特性對於表面生長的重要作用。其次，研究了在碳煙表面氧化過程中一類重要的中間產物氧化基的熱分解，並探索了內嵌五碳環對分解速率的影響。最後，基於以上基元反應速率常數的研究，發展了一個可靠的碳煙顆粒表面生長及氧化的詳細化學動力學模型，動態模擬了燃燒氣氛下表面生長和氧化過程。這些研究結果加深了我們對碳煙生成機理的認識，改進了模型對碳煙形成的預測能力。
