甲烷掺混对正庚烷扩散火焰中碳烟结构及氧化活性的影响

摘要

基于正庚烷层流扩散火焰系统以及热泳取样和探针取样系统，结合透射电子显微镜和热重分析技术，研究了甲烷掺混对碳烟颗粒的微观形貌、纳观结构和氧化活性的影响．研究结果表明，随着甲烷添加比例增大，碳烟的分形维数和平均基本粒子直径减小，表明碳烟颗粒的团聚程度下降，且生长受到抑制．此外，随甲烷添加比例增大，碳烟颗粒的微晶片层尺寸减小，曲率和层间距增大，表明碳烟颗粒的纳观结构有序度降低．另一方面，随着甲烷掺混比例从0增加到30%，碳烟样品的表观活化能减少了19.5 kJ/mol，氧化反应特征温度下降了20℃左右，表明氧化反应活性提高．氧化活性的升高与碳烟颗粒纳观结构有序度的下降和分形维数减小有关．

关键词

扩散火焰 / 正庚烷 / 甲烷 / 碳烟结构 / 氧化活性