二茂铁钾盐超细气溶胶颗粒防治矿井火灾实验研究 论文

本研究探讨了以磷酸二氢钾（KH2PO4）、二茂铁（Fe(C5H5)2）和碳酸氢钾（KHCO3）为原料制备超细颗粒气溶胶，并将其应用于防治矿井火灾的实验。该研究对于理解和开发新型矿井火灾防治技术具有重要意义。在实验中，研究者通过热重分析（TG/DSC）、傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）等微观测试手段，对气溶胶处理前后的煤样结构特性及燃烧特性进行了深入分析。通过这些分析手段，可以得到以下主要发现：

1. 热重分析（TG/DSC）测试表明，经过超细颗粒气溶胶处理的煤样在300至550℃温度范围内的燃烧反应活化能有所上升。这意味着这些材料具有抑制褐煤燃烧的潜力。

2. 傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）测试发现，经过KH2PO4和Fe(C5H5)2处理后，煤样中官能团的质量分数有所改变，表明这些物质在化学结构上对煤样产生了影响。

3. 扫描电子显微镜（SEM）测试图显示，超细颗粒气溶胶高温下会附着在煤的表面，阻止煤的进一步燃烧。综合上述研究结果，得出结论：钾盐和二茂铁超细颗粒具备作为冷态气溶胶防治煤自燃的良好潜力。研究中所使用的关键词“煤自燃”、“冷气溶胶”、“灭火剂”、“钾盐”、“二茂铁”和“热重分析”都与本研究的主题和内容密切相关。煤自燃是煤矿开采中常见的安全事故，若不能有效控制，可能会导致严重的矿井火灾。冷气溶胶是一种灭火剂，它通过吸收热量降低环境温度，从而抑制燃烧。钾盐和二茂铁作为实验原料，都具有抑制燃烧的特性。热重分析则是一种研究材料在不同温度下的物理性质和化学变化的实验技术。

研究中提到的磷酸二氢钾、二茂铁和碳酸氢钾，它们被选为实验原料，因为它们各自具有独特的化学性质，这些性质在灭火过程中能够发挥关键作用。磷酸二氢钾是常用的无机盐，它在燃烧过程中可能通过吸热反应起到降低温度的作用。二茂铁是金属有机化合物，具有较好的热稳定性，它在高温下可能形成保护层，阻止可燃物的进一步氧化。碳酸氢钾在加热时会释放出二氧化碳和水蒸汽，这两种物质都是冷却反应和稀释氧气的优良灭火剂。