[科普中国]-烃类聚合成炭黑论

烃类聚合成炭黑论（theory of carbon black formation via hydrocarbon polymenrization）是指在扩散火焰和无氧热解体系中生成炭黑的理论之一。此理论的倡导者认为燃料分子最初在高温下经历聚合和缩合而形成大分子有机物，后者再经历脱氢而转成炭黑。这个理论的雏型在1941年最初提出后，遭到了早期一些权威学者的反对，而另一方面，此理论在在发展过程中相继出现大量支持者，最终被公认为在热解体系和扩散火焰中炭黑生成的正确理论1。

简介烃类聚合成炭黑论（theory of carbon black formation via hydrocarbon polymenrization）是指在扩散火焰和无氧热解体系中生成炭黑的理论之一1。

理论的雏型此理论的倡导者认为燃料分子最初在高温下经历聚合和缩合而形成大分子有机物，后者再经历脱氢而转成炭黑。这个理论的雏型在1941年最初提出后，遭到了早期一些权威学者的反对，而另一方面，此理论在在发展过程中相继出现大量支持者，最终被公认为在热解体系和扩散火焰中炭黑生成的正确理论1。

烃类热解生成炭黑的过程1941年，德国人鲁梅尔（K.Rummel）和费（P.O.Veh）提出在烃类热解生成炭黑的过程中，必定首先达到芳烃和多环芳烃阶段，后者进一步聚合形成炭黑。帕克（W.G.Parker）和沃尔夫哈特经过详细研究后于1951年提出，在扩散火焰中原料烃经由聚合而形成大分子液态聚合物即所谓液滴，液滴在火焰中继续经脱氢炭化而转成炭黑质点。但是，帕克等否认反应物经热解生成的液滴状大分子聚合物为多环芳烃类。他们认为中间产物的吸收光谱表现出从紫外到可见区的连续增强的吸收，这一事实不能证明中间产物是多环芳烃2。

烃类无氧热解体系中炭黑的形成1953年，格里斯戴尔将帕克等提出的液滴模型搬用到烃类无氧热解体系中炭黑的形成。格氏认为低碳烃分子经热解导致生成苯核和其他环数逐渐增多的多环芳烃中间产物，后者再浓度达到饱和时凝聚成液滴，再炭化而生成炭黑质点。

聚合机理生成炭黑1962年A.托马斯总结出通过聚合机理生成炭黑的总方案（见图1）3。

总结到20世纪70-80年代，聚合理论经过后人（特别是20世纪70年代初法国拉埃和普拉多）的进一步研究和发展，已被一致公认为无氧热解体系中形成炭黑唯一正确的理论3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学