河南理工大學王燕教授團隊在Thermochimica Acta期刊發表了題為《Targeted inhibition of AIBN explosion chain reactions: Gas-phase product characterization and thermal decomposition kinetics》的研究論文。該成果由河南理工大學安全科學與工程學院、河南省爆炸動力災害預警與應急工程技術研究中心及煤炭安全生產與清潔高效利用協同創新中心聯合支持。

Thermochimica Acta是專注于熱分析法和量熱法及其在實驗化學、物理學、生物學和工程學領域應用的國際quan威期刊，該期刊主要發表涵蓋熱分析和量熱法相關的原創性研究論文。

本文以典型熱不穩定的AIBN為研究對象，針對其爆炸鏈式反應中的關鍵自由基，篩選了兩種抑制劑和兩種靶向抑制添加劑。通過20升球形試驗裝置與氣相產物分析，明確了靶向抑制添加劑對爆炸鏈式反應的抑制效果，并采用仰儀科技絕熱加速量熱儀TAC-500A進行絕熱實驗，從物理抑制和化學抑制兩方面闡述了抑制機理。

1.HWS模式測試

研究采用仰儀科技絕熱加速量熱儀TAC-500A的加熱-等待-搜索（HWS）模式，獲取到絕熱條件下樣品熱分解過程中溫度和壓力的變化數據。通過對比添加抑制劑前后分解溫度范圍、最高溫度、壓力、絕熱溫升、升溫速率及壓力上升速率等參數，評估抑制劑的物理吸熱效果與對熱分解反應強度的抑制作用。

結果顯示，添加抑制劑后，AIBN的最大升溫速率（β_T）和最大壓力上升速率（β_P）顯著降低，表明熱分解過程中的熱量積累、氣體膨脹和能量釋放均有所減弱，FAS和KI對AIBN的熱失控抑制具有顯著效果。

部分研究成果展示

2.反應熱動力學研究

本研究采用特定公式對熱分解反應階段進行擬合，計算出了添加抑制劑惰性化前后分解反應的動力學特征，通過對比表觀活化能評估抑制劑的化學抑制作用。

結果表明，FAS和KI作為自由基清除劑，可靶向捕獲氰自由基與yi丁腈自由基，改變AIBN分解路徑并生成更穩定的中間體產物。此類中間體進一步分解需消耗更多能量，導致反應表觀活化能顯著升高（添加FAS和KI后，AIBN的表觀活化能從149.15 kJ/mol分別升高至187.65 kJ/mol和194.71 kJ/mol），從而有效抑制反應鏈傳播，實現對 AIBN 熱分解與爆轟的顯著惰性化效果。

部分研究成果展示

總結

本研究基于自由基反應動力學和熱反應熱力學理論，結合氣體紅外光譜法監測爆炸過程中關鍵自由基的產物變化，以及絕熱加速量熱法評估反應體系的放熱特性和危險性，系統探究了靶向抑制劑的抑爆機理與效果。該研究結果為提升危險化學品的本質安全水平、降低爆炸事故發生率提供了理論依據和技術支撐，具有重要的實際應用價值。