柴油爆炸性能外场实验研究

通过?30 mm杀爆燃弹外场炮击实验,模拟车辆、装备油箱被炮火击中后二次爆炸场景,采用高速照相机、红外热成像仪分别记录引爆柴油过程和爆炸火球的温度场,对比评估普通柴油、含水型柴油和抑爆型柴油的爆炸特性。实验结果显示:炮弹射击油箱瞬间,柴油液滴被抛撒出油箱,与空气快速混合形成气溶胶,并在炸药能量作用下引发爆炸,形成爆炸火球;不同类型柴油的爆炸火球均经历3个发展阶段,但其尺寸、扩展速率和表面温度等有较大差别,普通柴油和含水型柴油的火球这3个参数比较接近,都大于抑爆型柴油;含水型柴油的油箱毁伤容积为108.00 dm3,远高于普通柴油的57.65 dm3和抑爆型柴油的38.15 dm3。研究表明,抑爆柴油中的高分子聚合物能起到较好的抑爆作用。     

四硅氧烷Gemini咪唑表面活性剂的合成及表面性能

以三甲基氯硅烷、 γ-氯丙基三氯硅烷、 1,4-二氯丁烷和咪唑等为原料合成了一种新型的四硅氧烷Gemini咪唑表面活性剂([Si₄-4-Si₄im]Cl₂), 通过质谱(MS)和核磁共振氢谱(¹H NMR)证明所得产物为目标产物. 通过Wilhelmy板法测得其在25 ℃下的临界胶束浓度(cmc)为0.54 mmol/L, 水溶液的表面张力(γ_cmc)降至18.6 mN/m. 通过电导率法研究了其胶束形成热力学参数(Δ\begin{array}{c}{G}_m^{0—}\end{array},Δ\begin{array}{c}{H}_m^{0—}\end{array}和Δ\begin{array}{c}{S}_m^{0—}\end{array}), 表明在15~35 ℃下其胶束化过程是自发进行的, 且为熵驱动过程.     

二烯丙基甲基烷基溴化铵的结构与性质的关系

对4种二烯丙基甲基烷基(n=12,14,16,18)溴化铵(标记为C12,C14,C16,C18)的性质与性能进行了研究。 通过测定其热稳定性、表面活性和絮凝性能,考察产物结构对其性质与性能的影响规律。 结果表明,季铵盐C12~C18的主要分解温度分别为170~300 ℃、172~303 ℃、170~293 ℃和170~310 ℃,对应失重率分别为92.8%、92.6%、96.4%和87.4%;临界胶束浓度(cmc)和临界胶束浓度下的表面张力(γ_cmc)分别为5.2、3.5、1.4、1.1 mmol/L和26.6、25.2、33.8、35.8 mN/m,显示出较高的表面活性;季铵盐C16的发泡与稳泡性能最好,C12的Krafft点<0 ℃,C14、C16和C18的Krafft点分别为1、8和19 ℃; C12和C14分别对膨润土和高岭土的絮凝能力最强,表明单体的絮凝性能具有结构选择性。     

七水三氯化铈-碘化钠/二氧化硅-壳聚糖催化剂的制备及其在脱保护反应中的应用

分别以Y沸石、活性碳和二氧化硅-壳聚糖(SiO₂-CS)为载体、利用浸渍法制备了一系列负载型七水三氯化铈-碘化钠(CeCl₃·7H₂O-NaI)催化剂,考察了它们在叔丁基苯基醚的脱保护反应中的催化性能。 结果表明,SiO₂-CS为载体的催化剂呈现出良好的催化性能和较高的稳定性。 另外,在中性条件下,SiO₂-CS负载CeCl₃·7H₂O-NaI催化剂在叔丁基醚及1,3-二硫缩醛脱保护反应中呈现出较高的催化活性,从而避免使用强酸和强碱。     

静电纺丝法制备交联多孔纳米碳纤维膜及其电化学电容性能

以聚丙烯腈(PAN)和三聚氰胺为原料,通过静电纺丝法制备了三聚氰胺改性聚丙烯腈纳米纤维前驱体,经预氧化、碳化后得到交联的多孔纳米碳纤维.采用红外光谱(FTIR)仪、热重分析(TGA)仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、拉曼光谱仪和比表面积分析仪等对前驱体及纤维进行了表征.结果表明,经过三聚氰胺改性的聚丙烯腈纳米纤维前驱体在碳化后有效地交联,形成含有微孔、介孔和大孔多级的合理孔道结构,氮掺杂量高达14.3%,纤维直径大幅缩减,平均直径仅约89 nm.电化学测试结果表明,交联多孔纳米碳纤维电极在0.05 A·g^-1电流密度下未经活化时的质量比电容值高达194 F·g^-1(0.05 A·g^-1),在2 A·g^-1的电流密度下经过1000次循环充放电后的比电容仍然保持99.2%,表现出优异的电化学特性.     

理论研究F2BN3多聚体的结构特色和热力学稳定性

在密度泛函理论（DFT）B3LYP/6-311+G*水平上计算研究了叠氮二氟硼多聚体(F2BN3)n (n=1-4),获得了它们的结构和热力学性质,讨论了几何参数随聚合度的变化趋势。多聚体(F2BN3)2-4的优化构型均为由不同子体系的叠氮基α−N和B原子相连形成的环状结构。三聚体的船扭式构象比椅式构象的结合能低10.54 kJ•mol-1;四个新获得的四聚体的结合能差异较大,大小为3.1~45.65 kJ•mol-1。由焓变可知,单体形成二聚体在热力学上是不利的,而形成三聚体和四聚体在高达1200 K的温度下是有利的,同时分析比较了后续反应的热力学参数。     

2-氨基吡啶气相氟代反应的密度泛函理论研究

采用量子化学方法,运用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-311G*基组水平上,以2-氨基吡啶为起始反应物,全优化计算了亚硝酰阳离子NO~+对2-氨基吡啶中氨基进攻的重氮化反应及氟硼酸根阴离子BF_4~-对吡啶重氮正离子进攻的席曼反应的机理,搜索到整个反应过程中的过渡态结构,得到了反应路径并通过IRC验证,并对各反应中间体、过渡态和产物进行分子几何构型优化、振动频率分析和标准热力学函数计算.通过计算,搜索到的过渡态均为环状结构,与配位插入反应类似,利于原子间化学键的断裂及新键的形成;通过热力学及动力学计算,重氮化-席曼反应是剧烈的放热反应,与实验结果相吻合.     

燃料爆炸抛撒过程中射流量的估算

通过高速录像记录3种质量不同、长径比为1.5~2.3的燃料空气炸药（FAE）装置爆炸抛撒过程的实时结果,用专门的软件对图像进行了处理。以装置上端盖为基准对解体时间进行了初步估算,由此给出了燃料初期射流量的理论估算式,结合试验结果计算了燃料的射流量。结果表明,燃料的射流量与装置的高度、装置的材质和燃料的密度等因素有关,实验研究的3种装置射流量均大于总燃料量的10%。     

选择离子储存技术用于分析气溶胶中的多环芳烃

探讨了气质联用结合选择离子储存技术 (GC/MS/SIS)对大气气溶胶中的多环芳烃 (PAHs)进行定性定量分析的可行性。采集的气溶胶样品经索氏提取、吹氮浓缩后进行 GC/MS/SIS分析 ,结果表明完全满足定性及定量分析要求。该法简化了预处理步骤 ,提高了复杂基体中 PAHs分析的灵敏度。     

FAE爆炸场超压与威力的实验研究

利用现场测试系统动态灵敏度标定技术,分别等精度测试了FAE和TNT爆炸场峰值超压。在此基础上获得了各自的爆炸波峰值超压随传播距离的拟合曲线和TNT当量比。结果表明:FAE爆炸场超压分布规律与TNT有显著区别,前者属于大体积云雾爆炸,爆炸场可划分为云雾爆轰区、云雾边缘区和冲击波作用区;在云雾爆轰区,超压平均值在2.6MPa左右,在小于2/3云雾半径的范围内比同质量的TNT低,在大于2/3的云雾半径范围则显著大于TNT;在冲击波作用区,环氧丙烷燃料的FAE爆炸超压约是TNT爆炸效果的5倍,超压均呈衰减趋势,但FAE衰减比TNT缓慢许多。