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二茂铁对柴油的助燃和消烟作用计算机模拟实验姓名：陈树华学号：20082401068 课件密码：815811 前言：柴油燃烧的危害及氮氧化物NOx PM形成机理柴油发动机产生的废气中含有大量炭黑和有害气体，炭黑含量决定了废气的烟度。
炭黑会使柴油发动机喷油器堵塞，从而使燃烧恶化，不仅增加燃料消耗，而且加剧空气污染。
柴油机燃烧过程中生成有氮氧化物NOx未燃碳氢化合物HG一氧化物CO 和碳烟微粒PM（颗粒）等有害物, 对人体非常有害。
随着环境保护的日益重视, 人们越来越关注柴油机的排气污染问题。
NOx 的形成机理[1] N2 在空气中约占79% , 它是随空气一起进入柴油机气缸的，是一种比较稳定的气体，一般不与Q进行化学反应。
它只有在温度达到 2 300 K以上并且在富氧区中时,才与O产生反应。
O2 ?2OO+ N2 ?NO + N N+ O2?NO+ O 当温度低于900 K 时2NO+ O 2 ?2NO2当温度低于410 K 时NO 2+ N O2? N2O4PM 的形成机理柴油机废气中的颗粒主要是不完全燃烧生成的碳烟, 包括某些碳氧化合物、SQ、燃油及机油中的灰分以及添加剂等形成的颗粒。
碳烟是燃料在1 500 K 以上、过量空气系数<0. 6 的高温缺氧区里经过脱氢反应生成的。
燃料射流中液核过浓的预混合区是生成碳烟的主要地方。
消除碳烟的关键是控制预混合燃烧阶段的空燃比,使过量空气系数在0. 6~ 0. 8 范围内, 使之不生成碳烟, 而不能指望在燃烧中后期的碳烟再氧化, 因为再氧化需要高温, 在富氧条件下必将伴随NOx 的增加。
目前提高柴油发动机燃烧效率，减少废气中炭黑的方法有两种，一种是物理化学方法，即加入少量助燃剂；另一种是机械方法，即改进柴油发动机燃烧室的结构，物理化学方法的实质是对柴油进行变性处理，提高雾化程度，增加热扩散，从而对柴油的燃烧起催化作用，使柴油对废气起洗涤作用，以减少排放，使发动机工作稳定，从而使柴油完全燃烧。
华南师范大学实验报告学生姓名学号专业年级、班级课程名称综合化学实验实验项目二茂铁及衍生物对柴油的助燃和消烟作用实验指导老师实验时间2013 年月日课件密码：【前言】1 实验目的①了解二茂铁以及衍生物的应用，特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂，其重要的经济价值与环保价值；②学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法,并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定；③掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术，应用CACE系统评价油品的燃烧效率。
2 实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂，利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热，了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时，学习和掌握甲醛法和盐酸萘乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度，并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
3 文献综述3.1 燃油助燃剂的作用柴油发动机产生的废气中含有大量炭黑和有害气体，炭黑含量决定了废气的烟度。
炭黑会使柴油发动机喷油器堵塞，从而使燃烧恶化，不仅增加燃料消耗，而且加剧空气污染。
而柴油机的燃油经济性、排烟、有害物质排放都是不燃油在燃烧室内的燃烧情冴密切相关的。
柴油的扩散燃烧是造成燃烧不完全的主要原因。
燃油能否在汽缸内迅速雾化蒸发，能否尽快有空气混合均匀，能否迅速着火，是燃油能否完全燃烧的先决条件。
因此，是否具备上述条件之一就成为判断某种添加剂性能的依据。
而助燃剂的作用原理便是能加速上述过程，是燃油接近或达到完全燃烧，助燃剂最明显的作用就是能使柴油迅速的、完全的燃烧，从而降低油耗，减少燃烧室内的积炭和顶部活塞的结焦。
据研究，从燃油燃烧化学机理的化学动力学过程来说，就燃烧过程的地位而言，以自然过程显得更为重要。
这是燃烧促进剂的研究的一个方向。
碳氢化合物RH和氧通过引发反应产生R和H2O，在经过直链反应产生于另一种很活泼的自由基ROO·后，存在三种可能的反应历程，产生三种退化分子产物。
二茂铁对柴油燃烧的助燃作用研究与尾气成份测定姓名: 林增辉指导老师: 何广平学号: 20042401060密码：437598 日期:07-05-8合作者: 唐静仪刘燕英罗俊雄羊鸣麦卫灿一、前言1．实验目的与意义（1）了解和比较不同汽油添加剂对柴油燃烧效率与速率的影响以及添加剂的节能助燃效应。
（2）学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收——盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法，并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定。
（3）通过物理化学实验基本技术——量热技术的使用与气体无机污染物的多种分析方法（包括分光光度法和气相色谱法）的学习与应用使学生综合了解汽油添加剂在燃油助燃、消烟节能以及减少汽油尾气排放减少大气污染中所起的作用。
关注社会、关注环境。
2．文献综述与总结自20世纪50年代以来，西方发达国家先后实现汽车家用化和普及化，极大推动了汽车工业的实现汽车家用化和普及化，极大推动了汽车工业的迅猛发展。
二十世纪中后期，发展国家，例如我国的车辆数量(特别在大城市和经济发达地区)也在迅速增多,车辆尾气造成的空气污染已日趋严重。
然而伴随各国汽车数量的剧增，汽车排放污染成为日益严重的全球性问题。
而燃油品质和排放污染成为日益严重的全球性问题。
而燃油品质和物化性能，是决定发动机燃烧排放特性的主要因素。
改善燃油燃烧质量，减少排放已成为当前世界各石改善燃油燃烧质量，减少排放已成为当前世界各石油巨头的研究重点。
近十多年来，在政府的协调下，发达国家的汽车工业巨头和石油公司相继联合开展了汽车燃料、空气品质改善的研究AQIRD。
实验了汽车燃料、空气品质改善的研究AQIRD。
实验和实践表明，燃油添加剂作为介于汽车和燃油之间的产品，对提高燃油品质，改善燃烧特性有着显著效果，已经成为燃油领域的一个亮点。
据文献报道，二茂铁可以用作节能消烟助燃添加剂，可用于各种燃料，如柴油、汽油、重油、煤炭等。
二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾气成份测定一．氧弹量热计的使用与Q V 的测量利用氧弹量热计测定样品的恒容燃烧热Q V ，以Q V 、△T/W 、△T/△t 作为柴油燃烧效率与燃烧速率的评价指标。
量热计水当量值 (水:3000ml)：W （卡计+水）= 14541.35(J/k); Q 铁丝=6694.4J/g二. 不完全燃烧条件下二茂铁对柴油燃烧燃值和燃烧速率的影响充氧压力：0.9MPa 。
1． 称取柴油1.0克,测量柴油燃烧前后温度随时间变化曲线,经雷诺作图法求取△T;2．称取柴油1.0克,加入二茂铁(自合成样品或标准试剂样品)，使柴油中二茂铁含量 1.0%;,测量柴油燃烧前后温度随时间变化曲线,经雷诺作图法求取△T;2. 通过△T ，分别计算柴油和添加了二茂铁柴油的恒容燃烧值Q V 、Q V /g 或△T/g;并仔细观察坩埚灰渣情况和排出气体气味,称量灰渣重量.3.通过燃烧反应曲线,燃烧时温度上升的速率和△T ，求取△T/△t.g 比较不同配比的柴油其燃烧速率的差异.4.分别测定柴油和添加了二茂铁柴油燃烧后尾气排放中二氧化硫和二氧化氮的含量.以微克（SO 2；NO 2）/g （柴油）表示测定结果。
（二氧化硫和二氧化氮需分别收集和测定）三．二氧化硫气体的测定实验步骤1.二氧化硫标准曲线的绘制(1) 取12支10 ml 具塞比色管,分A 、B 两组，分别对应编号,A 组按下表配制标准系列 • (二氧化硫标准系列(标准液浓度1.00微克/ml) 管号 0 1 2 3 4 5 二氧化硫标准液(ml) 0 0.50 1.00 2.00 5.00 8.00 二氧化硫吸收液（甲醛吸收液） 10.00 9.50 9.00 8.00 5.00 2.00 二氧化硫含量(微克) 0 0.50 1.00 2.00 5.00 8.00 二氧化硫含量(微克/毫升) 0 1 0.05 0.10 0.20 0.50 0.80(2) B 管组各管中分别加入0.05% PRA （盐酸副玫瑰苯胺，显色剂））使用液1ml,(3) A管组分别加入0.06%胺磺酸钠溶液0.5ml（用于屏蔽溶液中氮氧化物对测定的干扰）,1.5mol/L氢氧化钠0.5ml,混匀.(4) 迅速分别将A组管中溶液全部倒入对应编号并已装有PRA使用液的B管中.立即具塞摇匀后显色，5分钟后，以水为参比溶液，在577nm处测定样品中二氧化硫含量.(5) 将扣除空白试样的吸光度与二氧化硫含量作图,可得二氧化硫标准曲线.2.样品测定将4.00ml二氧化硫吸收液（甲醛吸收液）放入吸收瓶中,用于吸收氧弹中的燃烧尾气.然后将吸收瓶中的样品全部移入10ml比色管中,用少量二氧化硫吸收液（甲醛吸收液）洗涤吸收管,倒入比色管中,并用吸收液稀释至5.0ml标线.加入0.060%胺磺酸钠0.5ml,摇匀.放置10分钟,以除去氮氧化物干扰,加入1.50ml/mol氢氧化钠0.5ml,混匀.再将此管中溶液倒入已装入PRA使用液1ml 的比色管中,具塞摇匀，室温下显色5分钟，在577nm处测定所测样品消光值。
茂铁对柴油的助燃消烟作用及尾气成分测定 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-姓名：实验题目：二茂铁及其衍生物对柴油的助燃和消烟作用学号：预习凭证码：19779组别：第三组实验时间：2012年4月18日1 前言实验目的①了解二茂铁以及衍生物的应用，特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂，其重要的经济价值不环保价值；②掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术，应用CACE系统评价油品的燃烧效率。
实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂，利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热，了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时，学习和掌握甲醛法和盐酸萘乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度，并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
文献综述与总结柴油助燃剂的作用柴油发动机产生的废气中含有大量炭黑和有害气体，炭黑含量决定了废气的烟度。
炭黑会使柴油发动机喷油器堵塞，从而使燃烧恶化，不仅增加燃料消耗，而且加剧空气污染。
而柴油机的燃油经济性、排烟、有害物质排放都是不燃油在燃烧室内的燃烧情况密切相关的。
柴油的扩散燃烧是造成燃烧不完全的主要原因。
燃油能否在汽缸内迅速雾化蒸发，能否尽快有空气混合均匀，能否迅速着火，是燃油能否完全燃烧的先决条件。
因此，是否具备上述条件之一就成为判断某种添加剂性能的依据。
而助燃剂的作用原理便是能加速上述过程，是燃油接近或达到完全燃烧，助燃剂最明显的作用就是能使柴油迅速的、完全的燃烧，从而降低油耗，减少燃烧室内的积炭和顶部活塞的结焦。
据研究，从燃油燃烧化学机理的化学动力学过程来说，就燃烧过程的地位而言，以自然过程显得更为重要。
这是燃烧促进剂的研究的一个方向。
碳氢化，在经过直链反应产生于另一种很活泼合物RH和氧通过引发反应产生R和HO2的自由基ROO·后，存在三种可能的反应历程，产生三种退化分子产物。
华南师范大学实验报告姓名：课件密码：27137组别: 学号：实验题目：二茂铁及衍生物对柴油的助燃和消烟作用【前言】1、实验目的①本实验选择不同的燃油添加剂；利用氧弹量热计测定燃油在不同添加剂存在下的燃烧热，了解和比较不同汽油添加剂对柴油燃烧效率与速率的影响以及添加剂的节能助燃效应。
②学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法,并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定。
③通过物理化学实验基本技术---量热技术的使用与气体无机污染物的多种分析方法（包括分光光度法和气相色谱法）的学习与应用使学生综合了解汽油添加剂在燃油助燃、消烟节能以及减少汽油尾气排放减少大气污染中所起的作用。
关注社会、关注环境。
2、实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂，利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热，了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时，学习和掌握甲醛法和盐酸萘乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度，并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
3、文献综述与总结3.1 1951 年末，Kealy 和Pauson 利用环戊二烯成功地制备出C10H10Fe。
次年，德国的Ficsher 利用X 光衍射技术发现二茂铁化合物具有异常高的化学稳定性。
1956 年Wilkinson 和Woodward 等通过红外光谱、磁化率以及偶极矩等技术手段确定二茂铁具有夹心结构的金属π配位化合物，证实其具有可靠的金属性能。
这些研究成果是20 世纪金属有机化学的重大发现，Ficsher 和Wilkinson 也因此获得1973 年度的诺贝尔化学奖。
是由于其特殊的结构和特别高的稳定性，二茂铁很快就引起了人们的研究兴趣，其合成方法也层出不穷。
20 世纪70年代，德国研发出了电解合成方法,随后又对该方法进行了改进，从而开辟了合成二茂铁的新天地。
二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾气成份测定姓名：黄伟乐班级：化学1班学号：20192401156 指导老师：何广平课件密码：00290 1.前言1.1实验目的①了解二茂铁以及衍生物的应用，特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂，其重要的经济价值与环保价值。
②掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术，应用CACE系统评价油品的燃烧效率。
1.2实验意义本实验用自制的二茂铁作为添加剂，利用氧弹量热计测定燃油在是否有添加剂存在下的燃烧热。
了解和比较添加二茂铁对柴油燃烧效率和速率的影响以及二茂铁的节能助燃效应。
同时，学习和掌握甲醛法和盐酸蔡乙二胺分光光度法分别测定SO2和NO2气体的浓度，并应用于柴油燃烧后尾气成分的测定。
[1]1.3文献综述与总结二茂铁与芳香族化合物化学性质相似，具有独特的芳香性，甚至在一些情况下，其芳香性能大于苯环。
二茂铁为 18 电子构型，具有良好的稳定性，其中心铁原子和环戊二烯基都具有一定的活性，从而可以进行一系列的有机反应。
在二茂铁的环上容易发生亲电取代反应，可进行金属化、氯化、酰基化、烷基化、磺化、甲酰化以及配合体交换等反应，从而可制备一系列用途广泛的衍生物。
二茂铁衍生物具有疏水性，这使其能够顺利地通过细胞膜，与细胞内物质相互作用，此外它还具有良好的稳定性、低毒性，因而可作为治疗某些疾病的药物，如抗癌药物等。
由于二茂铁及其衍生物还具有氧化还原可逆性，可在酶的作用下参与代谢作用，所以它们还可用来制造植物生长调节剂、杀虫剂等。
二茂铁衍生物具有良好的电导特性，当二茂铁与共轭体系衔接时，可以形成性能良好的分子导线。
第一个含二茂铁代表性的分子导线是 1,1′- 双(三甲基甲硅烷乙炔基)二茂铁。
二茂铁的热稳定性、氧化还原性、结构可变性和金属特性，使得其在液晶材料方面的应用前景也十分广阔。
此外，二茂铁衍生物还被广泛地应用到抗菌剂，聚合物、纳米材料、电化学元件、生物化学、分析化学等邻域，对其的开发利用成为金属有机化学界的热议话题。
二茂铁对柴油的助燃消烟作用与尾成份测定陈文茜化教2班 20042401157一前言:1.实验目的及意义:(1) 本实验选择不同的燃油添加剂；利用氧弹量热计测定燃油在不同添加剂存在下的燃烧热，了解和比较不同汽油添加剂对柴油燃烧效率与速率的影响以及添加剂的节能助燃效应。
(2) 学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法,并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定。
(3) 通过物理化学实验基本技术---量热技术的使用与气体无机污染物的多种分析方法（包括分光光度法和气相色谱法）的学习与应用使学生综合了解汽油添加剂在燃油助燃、消烟节能以及减少汽油尾气排放减少大气污染中所起的作用。
关注社会、关注环境。
2.文献综述与总结:二茂铁对柴油的助燃消烟作用的实验,分别向等用煤油和车用柴油中添加不同数量的二茂铁,实验结果表明,无论是等用煤油还是车用柴油中,添加不同数量的二茂铁后其烟点提高数倍都随二茂铁的添加量增加而增大,说明二茂铁具有优良的助燃作用.再用行车实验来证明:用添加二茂铁的柴油和为添加二茂铁的柴油在日野卡车上做行车实验,列表如下:从表中可以看出,在柴油中添加二茂铁后,耗油量显著降低,尾气中黑烟明显减少从以上数据表明,二茂铁的加入提高了柴油的利用效率,既达到了节油的目的,又明显的减少了尾气中的一氧化碳和黑烟的排放量,这对于环境保护有特别的意义.二.实验方案:实验中如何衡量柴油燃烧速率与燃烧效率的大小?1.用图解法求出燃烧的条件下，不同种类的添加剂和柴油混合体系燃烧时引起卡计温度变化的差值，根据（2）式计算恒容燃烧热Qv，并计算每克柴油燃烧所引起的温度变化值△T/W。
以每克柴油燃烧所引起的温度变化值△T/W衡量柴油的燃烧效2.用图解法求出燃烧的条件下，不同种类的添加剂和柴油混合体系燃烧时引起卡计温度变化的差值，计算不同添加剂和柴油混合体系的燃烧速率△T/△t（即单位时间温度随时间的变化率），研究添加剂对燃油燃烧速率的影响规律。
二茂铁对燃油燃烧的助燃作用研究与尾气成份测定姓名：黄新敏学号：20040004007 课件密码：9141单位：华南师范大学化学与环境学院一、前言1.目的（1）以二茂铁作为燃油添加剂，利用氧弹量热计测定燃油在不同添加剂存在下的燃烧热，了解和比较不同汽油添加剂对柴油燃烧效率与速率的影响以及添加剂的节能助燃效应。
（2）学习和掌握甲醛缓冲溶液吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定SO2气体的浓度以及盐酸萘乙二胺分光光度法测定NO2气体浓度的分析方法以及气相色谱测定方法,并应用于汽油燃烧后尾气成份的测定。
（3）通过物理化学实验基本技术---量热技术的使用与气体无机污染物的多种分析方法（包括分光光度法和气相色谱法）的学习与应用使学生综合了解汽油添加剂在燃油助燃、消烟节能以及减少汽油尾气排放减少大气污染中所起的作用。
（4）通过实验关注社会、关注环境，响应“建设节约型华师”的号召。
2.意义当今社会科技昌达，人们的生活水平逐步提高，汽车渐渐成为老百姓的消费品。
近年来，我国的汽车车辆数量特别是在大城市和经济发达的地区迅速增多，汽车尾气造成的空气污染已日趋严重，汽车尾气造成的大气污染已开始向深度污染和二次污染的方向发展如光化学烟雾。
据统计,大气污染物中的60%-70%是汽车排放的有害物质。
因此对能源的有效利用与对燃油燃烧尾气成份的测定与技术处理方法是当今社会倍受关注的能源和环境的两大热点问题。
二茂铁作为消烟节能添加剂常用于汽油、柴油、重柴油等液体燃料,对节约能源、减少烟尘、防止环境污染有明显效果,因而被广泛应用于各种拖拉机、铲运车、载重汽车和内燃机车等。
本实验就是以二茂铁作为燃油添加剂添加到柴油中，通过氧弹量热计测定其对柴油燃烧效率和燃烧速率的影响；并利用分光光度法测定燃烧尾气中SO2和NO2气体的含量，以此探讨它的助燃消烟作用。
3.文献综述二茂铁又称双环茂二烯基铁,它是一种具有夹心结构的金属有机化合物,在常温下呈橙色结晶状,不溶于水,易溶于柴油、汽油、苯、乙醇等有机溶剂,化学性质稳定,无味无毒。
二茂铁对柴油的助燃消烟作用及尾气成分测定二茂铁是一种有机化合物，其分子式为Fe(C5H5)2、二茂铁在柴油燃烧过程中可以起到助燃消烟的作用。
在尾气成分测定方面，常用的方法有气相色谱法和质谱法。
1.提高燃烧效率：二茂铁具有良好的氧化性，可以与柴油中含有的一些有害物质如多环芳烃等反应生成更易燃烧的产物，从而促进柴油的完全燃烧，提高燃烧效率。
2.降低燃烧温度：二茂铁的存在可以降低柴油的燃烧温度，减少氮氧化物的生成，并延缓部分燃烧产生的高温。
3.中和酸性物质：柴油中存在的一些酸性物质对柴油的燃烧产生副作用，而二茂铁可以中和这些酸性物质，减少其对燃烧的影响。
尾气成分测定是评估柴油燃烧质量和环境影响的重要手段。
常用的方法包括气相色谱法和质谱法。
气相色谱法是根据不同气体成分在特定条件下具有不同的挥发性和分离性来分析尾气中的成分。
该方法对尾气样品进行取样后，通常采用吸附剂进行富集，然后利用气相色谱仪进行分离和测定。
通过标准品的比对可以确定不同气体成分的含量。
质谱法是利用质谱仪对尾气样品中的分子进行离子化，然后通过检测离子产生的质量光谱来分析尾气中的成分。
质谱仪通常具有高分辨率和高灵敏度，能够准确测定尾气中各种有机和无机成分的含量。
尾气成分测定可以对柴油燃烧过程中产生的有害气体进行定量分析，评估其对环境和人体健康的影响。
常见的尾气成分包括氮氧化物、碳氢化合物、颗粒物、多环芳烃等。
通过测定尾气成分，可以指导柴油燃烧工艺的调整和控制，减少环境污染和健康危害。
总之，二茂铁对柴油具有助燃消烟的作用，并且可以通过气相色谱法和质谱法对柴油尾气成分进行测定。
这些方法可以帮助评估和控制柴油燃烧过程中产生的有害物质，减少环境污染和健康风险。
二茂铁对柴油的助燃和消烟作用与尾气成分测定一、前言实验目的（1）了解二茂铁以及衍生物的应用，特别是作为一种优良的燃料助燃催化剂，其重要的经济价值与环保价值。
（2）掌握利用氧弹卡计测量油品燃烧所产生的热量的操作技术。
实验意义二茂铁及其衍生物已被广泛用作燃料助燃剂，以改善燃料的燃烧性能，还可作为汽油的抗震剂。
本次实验旨在实验室条件下模拟汽车柴油的燃烧过程，测定相同质量的柴油在加入二茂铁前后的燃烧热值变化，以及测定SO2和NO2等废气的含量，通过数据分析体验二茂铁对柴油的助燃和消烟作用。
文献综述与总结二茂铁学名是二环戊二烯基铁，化学性质比较稳定，其结构中亚铁处于激化状态，具有多种催化特性[1]。
随着研究的深入，二茂铁及其衍生物的用途逐渐被认识和开发，不同类型的二茂铁衍生物具有不同的功能，归纳起来大概有以下四个方面：①在功能材料方面,用于燃油添加剂、作液晶材料、超导材料、稳定剂等；②在生物学上用作人工抗体、抗癌活性药物和细菌活性药物、生物酶电极及杀虫剂等；③在分析化学上用作膜电极、滴定剂等；④有机化学反应中作为不对称反应的催化剂和有机合成的中间体等。
（1）用于燃油添加剂目前，二茂铁最广泛的一个应用就是向柴油中加入一定量的二茂铁，能起到消烟助燃的作用，进而降低柴油发动机的排烟量和尾气中一氧化碳的含量，减轻排放尾气对环境的污染，增强发动机的功率。
另外，二茂铁还能够清除柴油机引擎燃烧室表面的沉积炭，并能在其表面沉积一层氧化铁膜，有效地防止了炭粒子的重新沉积。
将二茂铁及其衍生物添加到汽油中，不仅可提高汽油的辛烷值而且增强了抗爆性能，添加到燃烧重油的锅炉中，减少生成烟尘的效果更为明显，既提高了燃油的燃烧效率，又可节约燃料油[2].将二茂铁衍生物添加到火箭燃料中,能促进燃料的充分燃烧并起到消烟作用。
二茂铁衍生物是目前使用最广泛的火箭燃料催化剂之一[3]。
此外,含氨基硅烷二茂铁的硅烷聚合物可改善冷冻润滑剂的热性能和水解性能。
（2）用于液晶材料将含二茂铁基的有机配合物用于液晶材料的研究开始于上世纪七十年代。
1976年，Malthe等合成了第一个过渡金属有机液晶，即含二茂铁基的席夫类金属有机配合物，此类化合物的液晶态的分子接近晶相排列，从而为今后在这方面的研究奠定了基础。
（3）用于农药二茂铁衍生物可用作杀虫剂和杀菌剂。
1976年Edward在青霉素和头孢菌素上引入二茂铁酰基后，大大提高了其杀菌活性。
苯甲酰基二茂铁能有效地杀死微生物,(3,4-二甲基)苯甲酰基二茂铁可用于杀灭黄瓜霉菌[4]。
此外，含二茂铁甲酰基的硫脲衍生物具有一定的植物生长调节活性和杀菌活性。
（4）催化方面的应用将二茂铁和钾吸附在活性炭上作为合成氨催化剂，可使合成氨反应在缓和的条件下进行，二茂铁的含t增加，催化的活性也随之增加；在甲苯氯化反应中，用二茂铁作催化剂，可以增加对抓甲苯的产率；在气相制备碳纤维的过程中，以二茂铁作催化剂，可以获得高质量的碳纤维产品[5]。
二、实验部分实验原理二茂铁的助燃、消烟机理二茂铁学名是二环戊二烯基铁，化学性质比较稳定,其结构中亚铁处于激化状态，具有多种催化特性。
二茂铁是非苯系芳香族化合物，具有易取代性，可制备各种不同类型的衍生物。
二茂铁之所以能提高汽油抗爆性，是因为它在400℃以上时即可分解产生游离铁，这种游离铁很容易与空气中的氧作用，生成三氧化二铁。
三氧化二铁再与未燃工作混合气中产生的过氧化物作用，生成化学性质不活泼的有机氧化物和氧化铁，而氧化铁又能与空气中的氧生成三氧化二铁，使铁再产生消除过氧化物的作用。
因铁的作用减少了发动机气缸未燃工作混合气中的过氧化物，从而消除了发动机因自燃而产生的爆震现象。
燃烧热的测量原理利用氧弹卡计测量柴油燃烧产生的热量。
根据能量守恒定律，样品完全燃烧放出的热量促使卡计本身及其周围的介质（本实验用水）温度升高，测量介质燃烧前后温度的变化，就可求算出该样品的恒容燃烧热，在量热计与环境没有热交换情况下，其关系式为：m样Qv=W（卡+水）△T – m点火丝Q点火丝雷诺校正由于氧弹量热计不可能完全绝热，其与周围环境的热交换是无法完全避免的，因此燃烧前后温度的变化不能直接用测定到的燃烧前后的温度差来计算，必须经过雷诺校正才能得到准确的温度变化。
通过上述公式可分别计算和测量柴油和在柴油中假如二茂铁后柴油燃烧放出的热量的燃烧值，即可研究二茂铁作为柴油燃烧的添加剂对柴油燃烧效率的影想规律。
本实验以△T/m（单位重量柴油燃烧引起温度变化值）研究添加剂对柴油燃烧效率的影响规律。
仪器与试剂实验仪器氧弹式量热装置、紫外分光光度计、数显温差测量仪、贝克曼温度计、电子天平、万用电表、烧杯、量筒、比色管、移液管、容量瓶、玻板吸收瓶实验试剂二茂铁、柴油、高压氧气瓶、二氧化硫标准吸收液(甲醛缓冲吸收液)、盐酸副玫瑰苯胺(PRA) %、氨磺酸钠 %、氢氧化钠 mol/L)、二氧化氮显色液、亚硝酸钠标准使用液μg/mL)、二氧化硫标准使用液(1 μg/mL)实验步骤不完全燃烧条件下二茂铁对柴油燃烧燃值和燃烧速率的影响充氧压力：。
（1）称取柴油克，测量柴油燃烧前后温度随时间变化曲线，经雷诺作图法求取△T；（2）称取柴油克，加入二茂铁(自合成样品或标准试剂样品)，使柴油中二茂铁含量 %；测量柴油燃烧前后温度随时间变化曲线，经雷诺作图法求取△T；（3）通过△T，分别计算柴油和添加了二茂铁柴油的恒容燃烧值QV 、QV/g或△T/g；并仔细观察坩埚灰渣情况和排出气体气味，称量灰渣重量。
（4）通过燃烧反应曲线，燃烧时温度上升的速率和△T，求取△T/△t，比较不同配比的柴油其燃烧速率的差异。
（5）分别测定柴油和添加了二茂铁柴油燃烧后尾气排放中二氧化硫和二氧化氮的含量，以微克（SO2；NO2）/g（柴油）表示测定结果。
二氧化硫气体的测定二氧化硫标准曲线的绘制（1）取12支10 ml具塞比色管，分A、B两组，分别对应编号，A组按下表配制标准系列表1. 二氧化硫标准系列数据表（标准溶液1μg/mL）管号012345二氧化硫标准液/mL0二氧化硫吸收液/mL二氧化硫含量/μg0二氧化硫/(μg/L)0（2）B管组各管中分别加入% PRA（盐酸副玫瑰苯胺，显色剂）使用液1ml。
（3）A管组分别加入%胺磺酸钠溶液（用于屏蔽溶液中氮氧化物对测定的干扰）,L氢氧化钠,混匀.（4）迅速分别将A组逐管中溶液全部倒入对应编号并已装有PRA使用液的B管中.立即具塞摇匀后显色5分钟后，以水为参比溶液，在577nm处测定样品中二氧化硫含量。
(5) 将扣除空白试样的吸光度与二氧化硫含量作图，可得二氧化硫标准曲线.样品测定将二氧化硫吸收液（甲醛吸收液）放入吸收瓶中，用于吸收氧弹中的燃烧尾气。
然后将吸收瓶中的样品全部移入10ml比色管中，用少量二氧化硫吸收液（甲醛吸收液）洗涤吸收管,倒入比色管中，并用吸收液稀释至标线。
加入%胺磺酸钠，摇匀，放置10分钟，以除去氮氧化物干扰，加入mol氢氧化钠,混匀，再将此管中溶液倒入已装入PRA使用液1ml的比色管中,具塞摇匀，室温下显色5分钟，在577nm处测定所测样品消光值。
根据消光值通过二氧化硫标准曲线查得相应二氧化硫浓度，根据所测样品总体积计算排放的二氧化硫总量，以每克柴油放出二氧化硫的微克数衡量燃烧尾气中二氧化硫的排放量。
二氧化氮气体的测定方法二氧化氮标准曲线的绘制（1）取六支10ml具塞比色管，按下表配置成亚硝酸钠标准溶液系列：表2. 亚硝酸钠标准溶液数据表（标准溶液μg/mL）管号012345标准液/mL0NaNO2水/mL显色液/μg0NO2含量(μg/L)0NO2（2）将各管混合均匀,置于暗处中放置20min(室温低于20℃时显色40min 以上)后,用1cm比色皿,在波长540nm处，以水为参比液，测定其吸光度.（3）将扣除空白试样的吸光度与亚硝酸浓度作图,可得亚硝酸钠标准曲线。
样品测定将二氧化氮显示液放入吸收瓶中,用于吸收氧弹中的燃烧尾气.然后将吸收瓶中的样品暗处放置20min(室温低于20℃时显色40min以上),用1cm 比色皿,在波长540nm处，以水为参比液，测定其吸光度，将所测消光值在二氧化氮标准曲线上查得相应二氧化硫浓度，根据所测样品总体积计算排放二氧化硫的总量，以每克柴油放出二氧化硫的微克数衡量尾气中二氧化氮的排放量。
实验现象与结果不完全燃烧条件下二茂铁对柴油燃烧值和燃烧速率的影响及尾气成分测定)表3 不完全燃烧条件下不添加二茂铁柴油的燃烧热数据(测定NO2m(柴油) = g m(铁丝) = m(剩余铁丝)=)表4 不完全燃烧条件下未添加二茂铁柴油的燃烧热数据(测定SO2m(柴油) = g m(铁丝) = m(剩余铁丝)=表5 不完全燃烧条件下添加二茂铁柴油的燃烧热数据(测定NO)2m（柴油） = g m（铁丝） =m（二茂铁）= m（剩余铁丝）=表6 不完全燃烧条件下添加二茂铁柴油的燃烧热数据(测定SO)2m（柴油） = g m（铁丝） =m（二茂铁）= m（剩余铁丝）=经雷诺校正后，可得到△T值测定1，未加二茂铁：△T1=测定3，加入二茂铁：△T3=经雷诺校正后，可得到△T值测定2，未加二茂铁：△T2=测定4，加入二茂铁：△T4=表7 不完全燃烧条件下的燃烧热、燃烧效率和燃烧速率测定编号柴油/g二茂铁/g燃烧时间△t/s温度差△T/K燃烧热Qv/(J/g)柴油燃烧效率△T/m/(K/g)柴油燃烧速率T/△t/(K/s)106002075036304660二氧化氮标准曲线的绘制及尾气中二氧化氮含量的测定表8二氧化氮溶液浓度与吸光值关系NO2含量(μg/mL)0吸光度A表9 二氧化氮浓度测定值测定编号柴油/g二茂铁/g吸光度A二氧化氮浓度（μg/mL）每克柴油燃烧放出的二氧化氮（μg/g）测定一0测定三二氧化硫标准曲线的绘制及尾气中二氧化硫含量的测定表10二氧化硫溶液浓度与吸光值关系SO2含量(μg/mL)0吸光度A表11 二氧化硫浓度测定值测定编号柴油/g二茂铁/g吸光度A二氧化硫浓度（μg/mL）每克柴油燃烧放出的二氧化硫（μg/g）测定二0测定四参考文献[1]黎桂辉，刘学军等. 二茂铁及其衍生物的合成与应用研究进展[J]. 化学研究，2010，21（4），108-111.[2]崔小明,田言. 二茂铁的制备及应用[J]. 化学工程师，2000，(1) : 34-36.[3]黄根龙,唐松青.国外二茂铁类燃速催化剂研究的新进展[J].推进技术，1989(5)：46-50.[4] 袁耀锋. 含新型二茂铁配体的多核金属有机配合物的合成与性质研究[D].天津：南开大学，1993.[5]洪碧琼，陈城. 二茂铁衍生物的研究进展及其应用[J]. 化学工程与设备，2007,6:23-27.。
