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题名CO_(2)诱导肼类燃料低温反应机理研究
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作者
陈睿哲
刘永峰
王龙
毕贵军
宋金瓯
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机构
北京建筑大学北京市建筑安全监测工程技术研究中心
四川大学化学工程学院
新加坡科技研究局制造技术研究院
天津大学先进内燃动力全国重点实验室
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出处
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期427-435,I0011,共10页
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基金
国家自然科学基金(No.51976007)
先进内燃动力全国重点实验室开放研究项目(No.K2023-04)。
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文摘
为研究CO_(2)诱导肼类燃料在低温下的反应机理,采用量子化学计算对肼(N_(2)H_(4))、甲基肼(MMH)和偏二甲肼(UDMH)在不同温度下与CO_(2)的反应过程与势能面进行了分析。利用分子平均局部离子化能(ALIE)与福井函数/双描述符预测了N_(2)H_(4)、MMH和UDMH的反应活性位点,通过过渡态理论获得不同肼类燃料与CO_(2)反应的路径,构建其通道势能面,根据高精度能量获得宽温度范围下热力学参数与动力学数据。结果表明N_(2)H_(4)活性位点为N,MMH活性位点为与甲基相连的N,UDMH活性位点为氨基中的N;CO_(2)诱导肼类燃料低温反应的主要产物为肼羧酸,该反应为低温正向、高温逆向反应,这与常规燃料反应呈现相反的特点;在10 MPa压力下,N_(2)H_(4)的正逆向反应转变温度最小,约为400 K,MMH的正逆向反应转变温度约为460 K,而UDMH很难与CO_(2)反应;肼类燃料与CO_(2)的反应速率常数随温度升高而增大,其中MMH反应速率常数最大,在10 MPa、453 K环境下k为3.51×10^(-8)L/(s·mol)。
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关键词
量子化学
肼类燃料
CO_(2)诱导
活性位点
肼(N_(2)H
4)
甲基肼(mmh)
偏二甲肼(UDMH)
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Keywords
quantum chemistry
hydrazine fuels
CO_(2)induction
active site
reaction rate constant
hydrazine(N_(2)H 4)
methyl hydrazine(mmh)
unsymmetrical dimethyl hydrazine(UDMH)
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分类号
TJ55
[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
O64
[理学—物理化学]
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