间甲基苯胺的电子转移机理及组分协同效应研究

摘要

环保和节能对汽油产品的质量提出更高的要求，导致了非金属抗爆剂的使用会逐渐增多，非金属抗爆剂抗爆机理的研究将在抗爆剂的发展中起到重要作用，明确抗爆机理对抗爆剂的研制开发有着重要的实践意义。苯胺类化合物是一类性能良好的非金属抗爆剂，间甲基苯胺就是其中的一种代表性物质。而且间甲基苯胺具有电子转移性质，适于电化学研究。本文采用电化学技术研究间甲基苯胺的电子转移性质、过氧化氢的影响以及新型抗爆剂TKC组分之间的协同效应，旨在探讨非金属抗爆剂的抗爆机理以及明确抗爆剂组分的性能，为组分优选工作与寻找最佳配比提供理论依据。 本文采用循环伏安法分别研究了间甲基苯胺在1，2-二氯乙烷和甲醇溶液中的电子转移性质，实验结果表明：甲醇作为极性质子溶剂，可以结合质子形成质子化甲醇离子CH3OH2+，有利于间甲基苯胺偶合过程中的脱质子，能够促进正离子自由基的生成；而1，2-二氯乙烷是一种非质子溶剂，没有该促进作用。通过现场紫外-可见光谱电化学法研究了间甲基苯胺在甲醇溶液中的紫外-可见光谱性质，在此基础上探讨了间甲基苯胺的电子转移机理。间甲基苯胺在甲醇中发生电化学氧化时首先产生正离子自由基，在随后的化学反应中，正离子自由基聚合方式主要为“尾-尾”耦合，电极反应机理为包含随后转化步骤的EECE反应过程。 汽油抗爆剂抗爆性的本质在于消除汽油燃烧过程中产生的过氧化物。本文在分析间甲基苯胺电化学性质的基础上，通过研究间甲基苯胺与过氧化氢的作用，为芳香胺抗爆机理的研究提供了重要依据，并由此探讨抗爆剂的抗爆性与电化学性质的关系。实验结果表明：间甲基苯胺能与过氧化氢发生作用，添加到汽油中可能有效去除过氧化物，起到抗爆震作用。 在汽油调合时，各种调合组份的调合辛烷值与该物料在纯净状态下的辛烷值是不尽相同的，各调合组份间存在着调合效应。本文以TKC主要组分甲苯、乙酸丁酯、四氯乙烯、1，2-二氯乙烷分别与甲醇混合，在室温条件下利用循环伏安法研究间甲基苯胺在不同实验组分中的电子转移性质及与过氧化氢的相互作用，进而分析甲醇与它们之间的协同作用。实验发现：当甲苯、乙酸丁酯、四氯乙烯添加量为10％时，间甲基苯胺的氧化峰电流最大。表明甲苯、乙酸丁酯、四氯乙烯添加量少时表现出正调合效应，有利于间甲基苯胺对过氧化物的消除。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章理论部分

第三章间甲基苯胺的伏安特性及紫外-可见光谱电化学性质

1 引言

2 实验部分

3 结果与讨论

第四章间甲基苯胺的抗爆机理研究

1 引言

2 实验部分

3 结果与讨论

第五章间甲基苯胺在混合溶剂中的电子转移性质

1 引言

2 实验部分

3 结果与讨论

本文总结

参考文献

在校成果及发表的学术论文

致谢