低压苯/乙炔-氧气扩散火焰燃烧法合成富勒烯的放大实验研究

发布时间：2021-08-07 17:06

　　自从富勒烯被发现以来,研究人员对于富勒烯领域进行了广泛而深入的探索,研究了富勒烯的诸多性质,也陆续发现了很多种类的富勒烯。违背五元环规则的新型non-IPR富勒烯则越来越受研究人员的重视,它们有的具有某些优异的性质,可以在催化、太阳能电池等领域有着较大的应用前景;有的具有某些特别的结构,可以帮助我们探索富勒烯的形成机理。但是这些新型non-IPR富勒烯的含量一般较低而且较为活泼,在合成、分离等方面都有一定困难。目前对于火焰燃烧法合成富勒烯的研究中,多以苯、甲苯等单一芳烃化合物作为燃料,重点在于调控富勒烯C60、C70的产率,但对于燃烧产物中的non-IPR富勒烯关注较少。而在火焰燃烧法合成富勒烯的过程中,以苯/乙炔作为混合燃料,可以有效地合成多种类的新型non-IPR富勒烯。因此,本论文工作的主要目标是:借鉴原有的合成装置,搭建更大型的、可连续合成的燃烧合成装置,优化合成条件,以苯/乙炔作为混合燃料,在确保新型non-IPR富勒烯生成的基础上大幅提高碳灰产物的产量。后续再结合本组经过长时间积累的提取、分离纯化技术,可以获得足够量的新型富勒烯用于后续研究。本论文的内容主要包括以下部分:1... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３富勒烯道路机理示意图??

第一章绪论??的富勒稀。该机理的富勒輝形成过程如图１－４所示。?????〇〇?—鲁??＾??ｙ???。??Ｓｏ??鲁⑩??图１－４大环道路机理示意图??１．５．４巨富勒烯道路??Ｍｅ等人［１２＞１２４］通过量子化学分子动力学方法模拟了?Ｃ２分子在一定温度下??自发形成富勒烯的过程，提出了巨富勒烯道路机理。该机理过程主要包括成核、??环生长、碳笼闭合以及巨富勒烯退火放出的小团簇。??１．５．５石墨烯道路??Ｃｈｕｖｉｌｉｎ等人［１２５］观察到石墨烯在电子束的作用下形成富勒烯的过程，而且??他们利用计算模拟了石墨烯边缘碳原子的缺失、产生五元环、片层闭合以及闭合??成笼过程。该机理不适用于全部种类富勒烯的形成过程。??１．６燃烧学简介??燃烧是燃料持续、剧烈氧化的过程，往往伴随着发光、放热现象。由于燃烧??反应过程持续放热并常伴随着体积的剧烈变化，煤炭、天然气等化石燃料的燃烧??已经成为人类社会最主要的动力来源和能源供应方式。燃烧在日常生活及工业生??产中随处可见，与我们的生活息息相关。??１５??

图２－１燃烧装置的示意图??依据低压火焰燃烧法合成富勒烯的原理，以及如２．２所述对合成装置的设计??要求，合成装置体系包含以下部分：??２．３．１原料供应系统??想要实现燃烧过程的连续进行，首要条件就是实现原料的连续供应。在本论??文讨论的低压燃烧合成富勒烯过程中，使用的主要碳氢化合物燃料为苯、乙炔，??助燃气体为氧气。??２．３．１．１气体原料供应??乙炔气体及氧气均利用双侧式可切换气体汇流排实现原料的不间断供应。气??

【参考文献】：
期刊论文
[1]色谱法分离纯化富勒烯的研究进展[J]. 胡玉玲,冯钰锜,达世禄.  化学通报. 2001(03)
[2]色谱法分离富勒烯的研究[J]. 张宝,李新海,王志兴,李晶.  分析测试学报. 1998(01)
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博士论文
[1]芳烃燃料低压预混火焰的实验和动力学模型研究[D]. 李玉阳.中国科学技术大学 2010



本文编号：3328189