1-硝基丙烷引发正己烷热解的机理研究

作者：陈睿哲; 刘永峰^*; 殷晨阳; 王龙; 张璐; 宋金瓯

来源：化工学报, 2023, 74(10): 4319-4329.

• 硝基丙烷
• 正己烷
• 热解
• 同步辐射
• 分子模拟
• ReaxFF
• 反应动力学

为研究1-硝基丙烷(1-NP)引发正己烷(n-C6H14)热解的作用机理,结合分子动力学(MD)模拟和同步辐射实验对添加1-NP前后的n-C6H14热解过程进行了分析。利用SVUV-PIMS技术鉴定并量化了n-C6H14和添加10%1-NP的n-C6H14热解产物;利用ReaxFF MD模拟了不同温度下n-C6H14和1-NP/n-C6H14的热解,分析了温度和1-NP对n-C6H14热解速率、热沉以及产物分布的影响;根据模拟得到的物种演变与轨迹信息,探究了1-NP引发nC6H14热解的反应路径。结果表明:向n-C6H14中添加1-NP后,C2H4产量显著增加,在2103 K温度下添加10%1-NP的n-C6H14热解产生的C2H4约为纯n-C6H14的2.2倍;添加1-NP提高了燃料的热沉,降低了燃料的活化能;1-NP引发n-C6H14热解的主要通道为:1-NP首先裂解产生NO2,NO2再与H反应生成OH,夺取n-C6H14的H生成C6H13,最后C6H13进一步裂解为1-C3H7、1-C4H8、1-C5H10和2-C6H12。

• 单位
  北京建筑大学; 天津大学