全氟己酮在B类火焰作用下的热分解(2)
3.3.1 全氟己酮与火焰作用后热解混合气体检测结果 26
3.3.2 火焰功率和施放时间对全氟己酮热分解产物的影响 27
3.3.3 火焰功率和施放时间对混合气体中HF的影响 28
3.4结论 30
结 论 31
致 谢 32
参考文献33
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 研究目的及意义
哈龙（halon）是含有氯元素（Cl）的卤代烃类化合物的统称，属于CFCs化合物（含氟、氯和碳元素的化合物）。由于含有氯元素，哈龙与火焰作用时会产生氯原子自由基，该自由基对火焰具有明显的抑制作用，因此，哈龙产品常用作灭火剂。另一方面，大多数哈龙灭火剂具有灭火效率高、灭火浓度低、不腐蚀和污染物品等优点，而且不导电，储存时间较长。故而，哈龙灭火剂被广泛应用于扑救各种火灾[1]，尤其适用于保护博物馆、档案馆、计算机房、精密仪器贮藏室以及船舶舰艇等重要场所[2]。
然而，由于哈龙产品化学性质比较稳定，大气中的哈龙产品在平流层并不分解，当此类物质到达同温层时，在紫外线的作用下会分解出氯原子,氯原子与臭氧分子作用使臭氧发生分解，在此过程中氯原子仅起到了催化剂的作用而本身并没有被消耗，最终导致同温层中的臭氧被不断消耗[3]。1974年，美国加利福尼亚大学的Row Land教授和Molina博士研究发现，大气同温层中臭氧含量的减少与CFCs类化合物之间存在着必然联系[4]。而随着同温层臭氧含量的减少，太阳紫外线到达地球表面的辐射强度增加，继而导致一系列的环境及生态问题，同时人类自身的健康也受到严重威胁。因此，为了解决这一问题，联合国环境计划署（UNEP）于1987年在加拿大蒙特利尔召开了有40多个国家和国际组织参加的国际会议，会议通过了《消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》[5][6]，旨在通过禁用CFCs类物质等措施减少臭氧层消耗和破坏。会议规定发达国家淘汰CFCs类物质的日期为2000年1月1日，发展中国家淘汰此类物质的日期为2010年1月1日。我国政府因此也做出承诺:从2005年起停止使用哈龙1211灭火剂，自2010年起停止生产哈龙1301灭火剂[7]。
由于哈龙灭火剂逐渐走向淘汰，开发和使用哈龙替代型灭火剂便成了当前消防领域的研究热点之一。目前，新型灭火剂主要分为卤代烃类哈龙替代灭火剂（包括氢溴氟代烷、氢氟代烷、全氟代烷和氟碘代烷等）和非卤代烃类哈龙替代灭火剂（包括二氧化碳、惰性气体和气溶胶）。其中卤代烃类哈龙替代灭火剂又被视为过渡型哈龙替代灭火剂，其与哈龙相比，具有相似的化学结构和物理性质，灭火效能也比较相近，是哈龙灭火剂禁用初期最常用的高效洁净灭火剂。考虑到环境保护，开发新型哈龙替代灭火剂时需要考虑以下3个指标[3]：
臭氧消耗潜能值（ODP ，the ozone depletion potential），该指标用来衡量消耗臭氧层物质（简称ODS）[8]对臭氧层存在潜在破坏的严重程度。规定CFC-11的ODP为基准值1，其他物质的ODP为对CFC-11的相对值。对于哈龙替代灭火剂而言，其ODP不能大于0.2.
全球变暖潜能值（GWP ，the global warming potential），用来衡量ODS对全球气候变暖的影响的大小。该指标以CO为基准物质，其他物质的GWP即为相对CO的比较值，GWP越大表明该物质对全球变暖的作用越大，越不可用。
大气存留时间（ALT，atmospheric lifetime），用来表示ODS在大气中的寿命，以年为单位，该值从一方面说明了ODS的化学活泼性的大小。
在目前已知的哈龙替代灭火剂中，卤代烃中的氟代烷类灭火剂具有零ODP值，但其GWP值较高；对于惰性气体而言，其虽然在环保方面达到了要求，但灭火浓度比较大，灭火效能与哈龙灭火剂相差太远；对于气溶胶及其他类灭火剂[9]，目前应用技术仍然不成熟，还存在某些方面的缺陷。综合而言，新型哈龙替代灭火剂需要满足既符合环保要求又具备高效灭火性能这两个基本要求。
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