中科大首次在实验上验证了过氧化物的存在

日前，中国科学技术大学国家同步辐射实验室齐飞教授研究小组与法国南希大学Battin-Leclerc教授研究小组合作，首次在实验上验证了碳氢化合物低温氧化机理中广泛应用20多年的重要假定——过氧化物的存在，揭开了碳氢化合物“自燃”的秘密。该研究成果已经发表在近日出版的国际著名学术期刊《德国应用化学》上。
 
　　自燃是指可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自行燃烧。据介绍，自燃过程是一种受低温氧化机理控制的过程，比如汽车发动机的压缩点火方式、塑料和化纤制品很容易受热燃烧，都跟碳氢化合物低温氧化机理密切相关。在碳氢化合物低温氧化过程中，会产生过氧化物，但是多年来，这个过程中的过氧化物只存在于理论，从未在实验中被验证。

　　在国家杰出青年基金、中国科学院和科技部的支持下，齐飞教授的科研小组与法国研究人员合作，自去年6月开始进行实验探索。他们将同步辐射真空紫外光电离质谱技术与射流搅拌反应器结合，模拟发动机的点火过程，在丁烷（一种易燃的碳氢化合物气体）低温氧化过程中探测到了多种过氧化物，如过氧甲烷、过氧乙烷、过氧丁烷、含有四个碳的羰基过氧化物等，首次在实验上验证了过氧化物的存在，揭开了“星星之火，可以燎原”的秘密。

　　据悉，这项成果有利于进一步认清碳氢化合物低温氧化的机理，帮助我们扬长避短地利用自燃现象，对于内燃机设计和石油化工安全等实用领域也具有重大意义。

　　此外，同步辐射真空紫外光电离质谱技术在射流搅拌反应器低温氧化研究中的成功应用，是揭示过氧化物存在及其浓度随温度变化趋势的关键，将从根本上推动碳氢化合物低温氧化机理的研究，为实用领域提供更加详细、精确的理论指导。