Fe纳米燃料在内燃机上应用可行性分析及环境价值开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1、研究背景

纳米技术是一种具有深刻理论价值和广泛应用前景的高新技术，被誉为本世纪最具有应用开发前途的产业技术之一。纳米燃料颗粒与传统燃料颗粒相比具有显著不同的热物理性质，这些性质改变是由于尺度效应带来的，尤其是纳米尺度下非常大的比表面积增大了氧化过程中的接触面积。使得纳米燃料相对于传统燃料有着不可比拟的优势，前景非常可观。金属燃料是一类具有高燃烧热值的金属膜板和金属粉体。美国田纳西州橡树岭国家实验室的研究人员戴夫比奇正在进行金属燃料的研究。他相信，铁、铝以及硼等物质可以制成燃料。把这些普通金属加工成极细的纳米级颗粒，其性质就会变得非常活跃，点燃它们，能够释放出巨大的能量。比奇估计，对发动机进行改造，使用一满箱的金属粉末制成的燃料电池，一辆普通的汽车可以行驶相当于汽油动力汽车距离的3倍。更佳的是，由于纳米金属燃料的燃烧方式与一般化石燃料不同，它几乎是没有污染的，也就是说，没有二氧化碳，无粉尘，无烟尘，无氮氧化物。此外，这种金属燃料电池是完全可以再充电的，只需要给用过的纳米颗粒稍稍加一点儿氢，电池就能够一次又一次地反复燃烧了。这种新燃料电池不仅可用于汽车发动机，还可以用于其他发动机或者发电站的涡轮机。火箭已经在使用金属粉末作为燃料了，例如，添加少量的铝能够为宇宙飞船的固体火箭增加额外的动力。另外，金属粉末燃料也用在火箭助飞鱼雷上。

实验中发现，50纳米大小的铁粉末要比以前使用的比较大的铁粉末容易点燃——把它们加热到250 摄氏度，即使只有一星点火花，也可以点燃它们。纳米粒子容易燃烧，是因为它们的表面积与体积的比很大。铁很容易与氧发生反应，如果很多铁粒子同时暴露在空气中，氧化产生的热量足以能将其自身点燃。为了避免这种情况，在生产纳米粒子的过程中，通常给其覆盖上一层保护性氧化膜。 但即使有了这样的氧化层，纳米粒子巨大的表面积也意味着，只要有很少的热量，就很容易让氧分子穿过氧化层并点燃金属。

2. 研究的基本内容与方案

1.主要研究内容

3. 研究计划与安排

第1～3周：英译汉，阅读文献，设计调查。

第4周：完成译文、文献综述报告和开题报告。

第5～11周：完成研究现状分析及未来研究内容分析及对环境影响。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]宋鹏翔，丁玉龙，文东升.纳米燃料—一种新的储能载体.

储能科学与技术2012第1期p41-49.

[2] matthew jones (1)calvinhli (1) (2);abdollah afjeh (1);gp peterson (3) .