中國科大首次在實驗上驗證了過氧化物的存在

記者日前從中國科學技術大學獲悉，該校國家同步輻射實驗室齊飛教授研究小組與法國南希大學Battin-Leclerc教授研究小組合作，首次在實驗上驗證了碳氫化合物低溫氧化機理中廣泛應用20多年的重要假定——過氧化物的存在，揭開了碳氫化合物“自燃”的秘密。該研究成果已經發表在近日出版的國際著名學術期刊《德國應用化學》上。

自燃是指可燃物質在沒有外部火花、火焰等火源的作用下，因受熱或自身發熱並蓄熱所產生的自行燃燒。據介紹，自燃過程是一種受低溫氧化機理控制的過程，比如汽車發動機的壓縮點火方式、塑膠和化纖製品很容易受熱燃燒，都跟碳氫化合物低溫氧化機理密切相關。在碳氫化合物低溫氧化過程中，會產生過氧化物，但是多年來，這個過程中的過氧化物只存在於理論，從未在實驗中被驗證。
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在國家傑出青年基金、中國科學院和科技部的支援下，齊飛教授的科研小組與法國研究人員合作，自去年6月開始進行實驗探索。他們將同步輻射真空紫外光電離質譜技術與射流攪拌反應器結合，模擬發動機的點火過程，在丁烷(一種易燃的碳氫化合物氣體)低溫氧化過程中探測到了多種過氧化物，如過氧甲烷、過氧乙烷、過氧丁烷、含有四個碳的羰基過氧化物等，首次在實驗上驗證了過氧化物的存在，揭開了“星星之火，可以燎原”的秘密。

據悉，這項成果有利於進一步認清碳氫化合物低溫氧化的機理，幫助我們揚長避短地利用自燃現象，對於內燃機設計和石油化工安全等實用領域也具有重大意義。

此外，同步輻射真空紫外光電離質譜技術在射流攪拌反應器低溫氧化研究中的成功應用，是揭示過氧化物存在及其濃度隨溫度變化趨勢的關鍵，將從根本上推動碳氫化合物低溫氧化機理的研究，為實用領域提供更加詳細、精確的理論指導。