UDMH/NTO富氧燃气发生器预点火过程模型研究及应用

对富氧燃气发生器中偏二甲肼/四氧化二氮(UDMH/NTO)推进剂的自燃点火特性开展实验研究,结果表明,燃气发生器点火初期能量低,燃气温度缓慢爬升。基于实验结果和化学机理分析,构建了描述UDMH/NTO自燃推进剂在富氧环境下预点火过程的热力学模型,并将其应用到实验系统的系统级仿真模型中。实验结果验证了仿真模型的合理性,动态相对误差小于15%,主要差异在于燃气发生器压力“平台段”的仿真值偏低。在此基础上开展仿真研究,结果表明:初始参数变化明显影响点火初期的性能参数爬升特性,其中延长点火时差至2倍、将入口压力降低0.05 MPa或者将推进剂温度降低15℃均会导致发动机起动加速性降低25~50 ms,而提高入口压力和缩短点火时差可以减轻推进剂温度变化对性能参数爬升特性的影响程度。

UDMH/NTO双组元凝胶推进剂的制备及性能研究

对UDMH/NTO(偏二甲肼/四氧化二氮)双组元推进剂凝胶剂进行筛选的基础上,分别制备了UDMH与NTO凝胶推进剂,利用Brookfield流变仪研究了其流变性能;在进行了初步发动机试验后发现,氧化剂凝胶的无机凝胶剂颗粒会堵塞管路而使试验不能正常进行。通过对氧化剂凝胶的改进,重新建立了氧化剂凝胶体系并研究了其流变性能。发动机试验表明:新的UDMH/NTO双组元凝胶体系能够满足发动机设计对凝胶推进剂的要求。

利用UDMH合成胺基酰亚胺化合物的研究进展

回顾了国外近十年来关于利用偏二甲肼(UDMH)合成胺基酰亚胺(aminimide或aminemide)化合物的研究进展。分析了胺基酰亚胺化合物的热解、光解、聚合等主要化学性质,探讨并比较了其热解和光解机理。总结了该化合物用于合成潜伏性固化剂、表面活性剂、分子识别剂及药物等领域的研究现状。分析表明该化合物在上述领域具有推广前景,是废弃UDMH再利用的一条有效途径。

N_2O_4/UDMH 火球特性的实验与理论研究

本文对液体推进剂四氧化二氮／偏二甲肼（Ｎ２Ｏ４／ＵＤＭＨ）爆炸热过程特性进行了实验与理论研究。研究结果显示出了火球尺寸变化、火球持续时间、火球内部温度、火球辐射热流传递过程等热过程特性参数随推进剂重量、时间和空间位置的变化规律。理论预测结果与实验测量结果相比符合较好，表明理论预测模型的正确性。本文还讨论了火球升离地面的临界条件、高空环境对火球直径的影响和火球随风漂移等三方面的问题。

UDMH对GABA及其受体影响的研究

目的 :探索UDMH急性中毒的γ -氨基丁酸及其受体机制 ,为UDMH急性中毒的治疗提供论理依据。实验 :大鼠气管染毒 ,测定脑组织中GABA含量和GAD活性 ,观察脑神经末梢微囊受体的变化。结果 :UDMH使脑组织中GABA含量和GAD活力显著降低 (P <0 .0 1)。体外试验发现UDMH使GABA与其受体的结合下降 ;体内染毒试验发现在大鼠惊厥发作前GABA受体的结合显著下降 ,惊厥发作时GABA与受体的结合显著上升。结论

负载化TiO_2固体超强酸的制备及光催化降解UDMH废水研究

采用溶胶–凝胶法制备了SO42–/TiO2–Cu2+与SO42–/TiO2–Ag+2种固体超强酸并负载于活性炭纤维(ACF)与颗粒活性炭(GAC)上,利用SEM、XRD和EDS对其进行表征。实验考察了4种负载型光催化剂光催化降解偏二甲肼(UDMH)废水的效果及在SO42–/TiO2–Cu2+催化的降解过程中中间产物的变化情况。结果表明:ACF负载型固体超强酸催化剂的降解效果明显优于GAC负载型催化剂,SO42–/TiO2–Cu2+的催化效果明显优于SO42–/TiO2–Ag+。实验中还对负载型催化剂进行了再生和重复再利用研究,并对其失活原因进行了分析。

UDMH分子结构的计算研究

为了从分子水平上了解1,1-二甲基肼(UDMH)的结构,分别采用RHF、DFT/B3LYP和MP2等量子化学方法对1,1-二甲基肼进行了几何结构全优化,获得了各种基组水平上的平衡几何构型。与实验测定的几何参数进行对比表明,理论计算的几何结构参数中,除C—N—N—H二面角和C—H键长明显低于实验值外,其他参数都与实验值非常吻合。计算结果表明,UDMH分子为交叉式结构,N—N键长约0.143nm,C—N键长约0.147nm,沿C—N—N—H的二面角约为86°。在6-31G基组水平上即可达到足够的计算精度。

基于UV-Vis吸收光谱的UDMH催化降解中间产物

为了研究偏二甲肼(UDMH)在Cu^(2+)/H_2O_2和Fe^(2+)/H_2O_2两种氧化体系中的降解效能及机理,研究了体系pH、温度、时间、氧化剂投加量四种因素对废水中偏二甲肼降解率的影响,利用紫外-可见光谱方法解析了氧化降解产物。重点对比分析pH为3,5,7,9时偏二甲肼在两种体系中的降解产物,探讨了偏二甲肼的降解氧化机理,结果表明:温度和氧化剂投加量对偏二甲肼的降解率影响不大,体系pH对偏二甲肼降解率影响显著,pH是控制偏二甲肼降解生成物种类的主要因素,Cu^(2+)/H_2O_2与Fe^(2+)/H_2O_2体系中偏二甲肼降解生成产物种类相似,酸性条件下产物少于较碱性和中性条件。Cu^(2+)/H_2O_2体系处于碱性条件时,对偏二甲肼的降解率较高但中间产物较多;Fe^(2+)/H_2O_2处于酸性条件时,降解效率高且中间产物较少。

大气中N_2O_4/UDMH推进剂蒸发特性的研究

正确评估火箭爆炸后残留于地面的有毒推进剂形成的毒气的危害范围 ,关键问题之一是弄清楚渗入泥土中有毒推进剂的蒸发规律。介绍了 N2 O4/ UDMH推进剂在大气中蒸发的实验研究结果以及一种推进剂蒸发速率计算数学模型 。

TiO_2 NRAs/CdS/Au复合薄膜光催化降解UDMH废水

为降低偏二甲肼(UDMH)废水处理能耗、避免因使用添加剂等造成二次污染,制备了一种可见光响应的TiO_2纳米棒阵列(NRAs)/CdS/Au复合薄膜光催化剂。结果表明,TiO_2 NRAs/CdS/Au复合薄膜能够利用可见光降解UDMH,并且以模拟太阳光做光源时复合薄膜对UDMH的降解效果优于单纯可见光做光源时的效果。随UDMH初始浓度增加,其降解率降低,但总降解浓度上升;TiO_2 NRAs/CdS/Au复合薄膜光催化降解UDMH废水适宜的pH约为7.2;加入空穴捕获剂、羟基自由基捕获剂及鼓入氮气都降低UDMH降解率,而鼓入空气则会使UDMH的降解率提高。模拟太阳光和可见光分别照射时,TiO_2 NRAs/CdS/Au复合薄膜都能够对UDMH降解过程中产生的有毒物质亚硝基二甲胺(NDMA)和偏腙(FDMH)实施降解,但模拟太阳光下效果更好,鼓入臭氧有助于NDMA和FDMH的快速去除。

UDMH污水对5种主要蔬菜生长的影响和残留研究

偏二甲肼(简称UDMH)是火箭燃料的主要液体推进剂,同时也可作硬水处理剂和作物生长除莠剂、病毒生长抑制剂、抗氧剂等。由于它是一种潜在致癌和致突变物质,所产生的环境污染问题日益引起人们的重视。据报导UDMH对棉花、斑豆、莴苣和紫花苜蓿等幼苗有毒害作用,但对其它蔬菜影响的研究甚少,特别是用含有UDMH的污水灌浇蔬菜是否会在蔬菜内积累,国内外尚无这方面的研究报导,我们于1987～1990年进行了研究,旨在为有关部门合理利用污水和制订农用水质标准提供科学依据,现将结果报告如下:

UDMH燃料库危险性评价方法研究

从物质危险性、工艺危险性入手,评价了偏二甲肼(UDMH)燃料库重大事故可能发生的原因、条件及其危险性等级。对航天领域易燃、易爆。

UDMH废水治理的研发趋势及实用化进展

偏二甲肼(UDMH)作为液体运载火箭的主要燃料,其废水治理技术相应受到关注。归纳总结了UDMH废水的常规化学、物理、生物治理技术及一些新型的治理技术,分析了各方法的工艺原理、研究现状、优缺点等。指出常规技术降解废水的效果不佳,一些有毒有害物质要彻底去除较为困难,存在二次污染。重点介绍多种新型联合治理技术(EOW-MBR组合工艺、微波-Fenton联用技术、UV-Fenton联合处理法、MnOx/ACF联合VUV工艺)在UDMH废水治理领域的研究现状。提出今后UDMH废水需采取新型联合治理技术的新思路,并将其进行工业放大,提高反应系统UDMH废水治理能力,实现经济目标。

Field Tests of the Catalyst ＂Mukhamedzhan-l＂ for the Detoxification of Propellant UDMH in the Position the Space Center ＂Baikonur＂ in Kazakhstan

The results of field tests of the catalyst ＂Mukhamedzhan-l＂ for the detoxification of propellant UDMH （unsymmetrical dimethylhydrazine） in the position the space center ＂Baikonur＂ in Kazakhstan were studied. Results of field tests have shown high efficiency of the catalyst ＂Mukhamedzhan- 1＂ for detoxification UDMH.

MnOx/ACF的制备及制备条件对UDMH降解性能影响

采用甲醇原位还原KMnO_4,室温条件下在阳离子表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)的辅助下将锰氧化物(MnO_x)负载于活性炭纤维(ACF)表面,制得MnO_x/ACF复合材料。分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对MnO_x/ACF进行表征,并将制得的MnO_x/ACF用于UDMH(偏二甲肼)废水处理。SEM结果显示:随负载量增加,MnO_x/ACF表面MnO_x形貌由疏松地衣状转变为堆叠的纳米球状体。XRD表征分析表明:负载的无定型MnO_x具有类似水钠锰矿结构。制备条件对UDMH降解效果影响的实验表明:材料表面MnO_x负载量随KMnO_4添加量的增加而增加,UDMH去除率也随之增加,但当添加量超过最优值时,其去除率并无明显上升;甲醇添加量过多不利于MnO_x负载,导致UDMH去除率降低;适量添加CTAB有利于MnO_x负载。

MnO_x/ACF联合VUV催化降解UDMH废水

采用原位还原法制备了催化剂MnO_x/ACF,并联用真空紫外光(VUV)降解偏二甲肼(UDMH)废水。考察了催化剂投加量、初始pH以及初始浓度对UDMH降解率以及COD降解率的影响。结果表明:当催化剂投加量为15 g/L,UDMH初始质量浓度为50 mg/L,初始pH为9.1时,降解反应较快,UDMH的10 min降解率就达95%,COD的90 min降解率可达90%。通过8 h光照再生,催化剂活性基本可以恢复,再生3次的催化剂使用效果可以达到初次使用的80%以上。

MAPO与UDMH诱发正常人淋巴细胞姊妹染色单体互换和染色体畸变观察

细胞染色体的姊妹染色单体互换(SGE),是指哺乳动物细胞在外加5-溴脱氧胸腺嘧啶核苷(Brdu)培养中,后者掺入新合成的DNA链中胸腺嘧啶核苷位置。细胞经两个分裂周期后,一条染色单体DNA双链的一股含Brdu,另一股不含(深染),余下一条单体的DNA双链均含Brdu(浅染)。

UDMH/NTO火箭发动机尾焰流场特性数值仿真

采用AUSM(advection upstream splitting method)空间离散格式,探究了常用的3种k-ε湍流模型和2阶、3阶迎风格式对激波捕捉效果的影响。采用标准k-ε双方程模型和2阶迎风格式对不同高度和不同来流马赫数下的偏二甲肼/四氧化二氮(UDMH/NTO)火箭发动机尾焰流场进行喷管-尾焰流场一体化仿真。复燃反应采用12组分18步化学反应模型,喷管入口参数由热力计算给出。结果表明:随着来流马赫数的增加,波节数逐渐降低;随着飞行高度的上升,尾焰影响区域逐渐扩大;复燃反应造成混合区中的O_2、N_2质量分数大幅下降,而混合区中O、OH、NO质量分数则有所上升。

密度泛函理论研究富勒烯C_(70)对偏二甲肼与NO_(2)的抽氢反应机制

为了探讨富勒烯(C_(70))作为催化剂用于偏二甲肼(UDMH)推进剂分解的可行性,采用密度泛函理论(DFT)研究了UDMH分子与C_(70)团簇分子的相互作用,分析了UDMH在C_(70)表面的吸附行为及分解路径,计算获得了UDMH在C_(70)存在时发生抽氢反应的活化能和反应热。结果表明,UDMH分子在C_(70)表面表现为两种吸附构型,主要发生物理吸附且吸附能较小,C_(70)分子的加入并未改变UDMH分解的初始和次级反应位点,在与NO_(2)抽氢反应时表现为在NH _(2)基团上依次发生。与纯UDMH分解相比,A、B两种吸附构型中UDMH分解初始基元反应的反应活化能分别下降了19.4 kJ/mol、21.1 kJ/mol,反应热分别降低了24.2 kJ/mol和27 kJ/mol。因此,C_(70)对于UDMH分解的前两步反应具有催化能力,能够促进UDMH的分解。

脉冲电沉积法制备双贵金属催化剂及其电化学性能研究

目的制备对偏二甲肼具有良好电催化活性响应的复合催化剂。方法运用脉冲电沉积法在玻碳电极上制备了AuPd、AuPt、PdPt催化剂,研究了占空比、上下限电位、脉冲频率、沉积时间等条件的影响,采用扫描电镜、X射线衍射仪表征了其表面形貌和晶体结构,采用电化学循环伏安法研究了催化剂氧还原反应(ORR)活性和对偏二甲肼(UDMH)电催化氧化活性。结果3种催化剂的双金属均已合金化,AuPd催化剂为纳米晶枝状结构,AuPt催化剂为纳米球状结构。当占空比为1∶10,上下限电位分别为0.7、0.3V,沉积频率为10Hz,沉积时间为20min时,AuPd催化剂的ORR活性达到最佳;当占空比为1∶30,上下限电位分别为1.1、‒0.1 V,沉积频率为0.05 Hz时,PdPt催化剂的ORR活性达到最佳;当占空比为1∶10,上下限电位分别为1.3、‒0.2 V,沉积频率为0.5 Hz,沉积时间为10 min时,AuPt催化剂的ORR活性达到最佳。AuPd、AuPt催化剂对UDMH具有明显的电催化响应,AuPd的氧化峰积分高达0.23 mAV/cm^(2),AuPt高达0.25mAV/cm^(2)。结论脉冲电沉积法制备的Au基AuPd、AuPt复合催化剂相较于PdPt催化剂和商业Pt/C催化剂对UDMH有更高的电催化活性。