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中外学者在火焰中发现烯醇类燃烧中间体

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来源: 作者: 2019-05-16 21:43:05

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日前,中国科学技术大学国家同步辐射实验室齐飞教授领导的小组与美德两国科学家合作,首次在实验中发现了一系列的碳氢化合物氧化过程的重要中间体-烯醇,其研究成果以Science Express形式发表在5月12日出版的国际权威的学术刊物《科学》杂志上。国外的一些媒体在第一时间作了相关报导。《科学》杂志审稿人认为这是一项非常有意义而且很有趣的工作。这一研究工作由美国、中国、德国五个研究小组共同参与,中国科大国家同步辐射实验室作为第三参与单位。实验工作在美国劳伦斯伯克利国家实验室和中国科技大学国家同步辐射实验室完成。

Erlenmeyer在1880年曾预言烯醇应该是碳氢化合物氧化的中间物,直到1976年才首次在气相化学反应中观察到最简单的烯醇-乙烯醇。该小组的研究不但发现乙烯醇是一种普遍的燃烧中间物,还首次在火焰中发现了更大的烯醇:丙烯醇和丁烯醇。燃烧化学的研究已经有150年历史,虽然全世界数以千计的科学家仍然在此领域努力,但直到同步辐射光电离质谱技术应用于火焰研究,才使碳氢化合物燃烧过程中的中间体-烯醇的发现成为现实。研究证明不完全氧化在碳氢化合物氧化机理的应用中占有很重要的地位,像燃料电池中产生的气相化学反应主要就是不完全氧化过程,而不完全氧化的产物是现今大气污染物的主要来源之一。之前的研究都没有涉及到烯醇类物质,最新的实验结果将修正已有的碳氢化合物氧化模型,为燃料电池及超临界热爱生命
水中不完全氧化过程的模拟及燃烧污染物的控制寻觅新的策略。

齐飞教授于2003年回到中国科技大学国家同步辐射实验室,在中国科学院"引进海外杰出人材"基金和国家自然科学基金的资助下,在很短的时间内建成了同步辐射光电离结合份子束质谱研究燃烧及火焰的装置。这也是目前世界上灵敏度最高、波长范围覆盖最宽的研究燃烧及火焰装置。美国桑迪亚国家实验室和康奈尔大学的同行认为这台实验装置非常成功而且实验结果令人兴奋。《燃烧与火焰》杂志的主编认为同步辐射光电离用于燃烧化学研究是一个突破性的进展,可能对燃烧化学的研究带来深远的影响。该刊准备开辟专刊详细介绍这方面实验及理论的重要成果。

国家同步辐射实验室的同步辐射装置是一个大科学装置,已建成的燃烧实验站面向国内外的用户开放。

(来源:“中科院站”2005年5月16日)

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