2017年9月19日
一种由含氧有机化合物组成的传统燃料添加剂可以帮助减少化石燃料燃烧过程中向大气中排放的污染物。这些潜在的添加剂如何在与燃烧有关的条件下分解的方面最近已经被确立KAUST研究人员。
在到达激波管(左上)之前，用激光束通过一个复杂的镜子和透镜系统(下)来评估DEC的分解。(©2017 KAUST)
选择一种完美的燃料混合添加剂是基于更好地理解其在燃烧条件下的动力学行为。含氧量占总质量33%以上的有机化合物，由于具有清洁燃烧的潜力，最近被开发为常规燃料混合燃料的潜在添加剂。
碳酸二乙酯(DEC)，由40.6%的氧组成，特别期望促进柴油燃料的清洁燃烧。此外，由于其高沸点，它可以进一步降低混合燃料的挥发性，这在温暖的天气是可取的，以减少堵塞燃料管道的蒸汽积聚。然而，人们对其热分解仍然知之甚少。
为了填补这一空白，Binod Raj Giri和同事们目前正在评估温度和压力对DEC分解的影响。
研究人员与来自米斯科尔克大学的合作者一起，通过观察乙烯的演化，研究了DEC的分解动力学，乙烯被认为是反应产物之一，通过使用可调CO实时地进行了研究2气体激光器。“我们仔细选择了激光波长，以减少来自其他反应中间体的干扰，”博士生Muhammad AlAbbad说，他在该大学的低压激波管设施中进行了这些实验。
研究人员将实验与理论计算结合起来，“为分解及其产物提供详细可靠的动力学图，”吉里说。
早些时候，Giri的团队发现羧酸官能团对有机酯如乙酰丙酸乙酯和丙酸乙酯的分解作用很小。
这促使我们去研究DEC是否也会出现同样的现象，因为它的碳骨架比酯多一个氧原子。
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研究人员发现，额外的氧原子极大地降低了反应能垒，从而增加了反应活性，从而使碳酸盐变得不稳定。
Giri解释说，这些发现将有助于阐明由不同的乙基和甲酯组成的生物柴油燃料在现代混合动力和柴油发动机上的适用性。这些发现也将有助于简化碳酸酯和酯类与传统燃料的混合效果。
目前，Giri的团队正在探索碳酸甘油的分解途径，它的氧含量比DEC高。
在减少烟尘和环境影响方面，这种分子可能比DEC更有吸引力。
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