新型滅火介質(zhì)(F7A)的滅火性能、機(jī)理及降解特性研究.pdf

1、隨著國際上一系列環(huán)保條例、公約的相繼出臺和生效，以Halon1211和Halon1301為代表的哈龍滅火劑因?yàn)槠茐某粞鯇佣恢饾u淘汰使用；目前廣泛使用的氫氟烴類滅火劑因?yàn)檩^高的溫室效應(yīng)潛能值也正在被限制使用。因此，新型高效、環(huán)保、清潔、低毒滅火介質(zhì)的開發(fā)和研究已成為世界各國消防領(lǐng)域的重點(diǎn)課題。作為潛在的新型滅火介質(zhì)，1,1,2,2,3,3,4-七氟環(huán)戊烷（F7A）因其不錯(cuò)的滅火效能、良好的環(huán)境性能及毒理特性等開始受到關(guān)注。
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2、文在國內(nèi)外大量文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究、量化計(jì)算等手段，對滅火介質(zhì) F7A的滅火性能、滅火機(jī)理及降解特性進(jìn)行了深入的分析和討論。考慮到作為潛在的滅火介質(zhì)，必須要具有不錯(cuò)的滅火性能，本文首先構(gòu)建了滅火效能測試平臺，采用杯式燃燒器法對F7A熄滅無水乙醇火焰的臨界滅火濃度進(jìn)行了測定;為了規(guī)避F7A臨界滅火濃度稍高的缺點(diǎn)，將F7A和一溴三氟丙烯(BTP)按照一定的摩爾比進(jìn)行了混合，對復(fù)合滅火介質(zhì)的滅火效能及協(xié)同作用進(jìn)行了考察。其次，對F7

3、A的滅火機(jī)理進(jìn)行了探討?？紤]到F7A的化學(xué)滅火作用主要是F7A分子本身和高溫下的裂解產(chǎn)物能夠捕捉H、OH等自由基，使燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中斷、終止，本文分兩個(gè)部分對 F7A的滅火機(jī)理進(jìn)行了探討。其一，由于火災(zāi)現(xiàn)場的高溫特性，釋放的F7A在與火焰作用時(shí)必然會發(fā)生熱分解，本文對F7A的高溫?zé)峤馓匦赃M(jìn)行了探討。通過裂解實(shí)驗(yàn)，分析了 F7A在不同溫度段的分解率、分解產(chǎn)物，并且根據(jù)熱分析動力學(xué)估算了表觀活化能;同時(shí)，通過Gaussian03軟件包對F7A

4、單分子的離解途徑進(jìn)行了計(jì)算，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果對F7A的熱分解機(jī)理進(jìn)行了討論。其二，在CCSD/cc-pVDZ//B3LYP/6-311++G(d, p)理論水平上，運(yùn)用Gaussian03軟件包對F7A和H自由基的反應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算，討論了F7A與H自由基的反應(yīng)機(jī)理。最后，對F7A在大氣中的降解機(jī)理進(jìn)行了探討。F7A在大氣中主要是通過與OH自由基反應(yīng)來進(jìn)行降解代謝的。本文搭建了F7A降解的實(shí)驗(yàn)平臺，并且在CCSD/cc-pVDZ//B3LYP