Експлуатаційні властивості етанольних бензинів з нанорозмірними сфероїдальними карбоновими кластерами

Abstract

Гайдай О. О. Експлуатаційні властивості етанольних бензинів з нанорозмірними сфероїдальними карбоновими кластерами. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.07 – Хімічна технологія палива і паливно-мастильних матеріалів. Національний авіаційний університет, м. Київ, 2019 р. Дисертаційну роботу присвячено створенню етанолвмісних палив, що містять низькі концентрації (10-3 – 10-2 %, мас.) бромованих сфероїдальних карбонових наночастинок, з покращеними експлуатаційними та екологічними властивостями. Методами ТЕМ, СЕМ, АСМ, КР-спектроскопії та рентгенофазового аналізу синтезованих карбонових матеріалів доведено їх приналежність до наноматеріалів cферичної форми з розміром частинок у діапазоні 6…100 нм, які містять цибулеподібні (сarbon onion) кластери. За допомогою методу динамічного когерентного розсіювання лазерного світла показано, що введення присадки бромованих нанокарбонових кластерів до органічного середовища супроводжується утворенням навколо них сольватної оболонки, розмір якої змінюється від 21 до 1000 нм залежно від хімічної природи розчинника. Для етанолу розмір утворюваних сольватних угрупувань (доменів) становить ~ 400 нм, що значно перевищує розмір індивідуальних частинок присадки. Доведено, що зміна мікрогетерогенної структури палива проявляється у зміні фізико-хімічних, експлуатаційних та екологічних характеристик палива. Зокрема, встановлено, що наявність у складі сумішевого палива нанокарбонових кластерів покращує пускові та корозійні властивості палива. Наведено результати порівняльних досліджень експлуатаційних показників товарного вуглеводневого бензину та сумішевого етанольного палива Е-85 з присадкою бромованих нанокарбонових структур. Показано суттєві переваги альтернативних палив за такими параметрами, як протизадирні та протизносні властивості, екологічні характеристики, а також встановлено можливість зменшення витрат сумішевого етанольного палива під час застосування мікрокількостей нанокарбонових матеріалів як присадок.