本文亮点
1. 概述了近年来国内外高密度液体燃料的研究进展。
2. 分析了未来高密度燃料的发展方向。
3. 提出了高能量密度燃料的设计原则。
内容简介
自1903年以来，航空航天飞行器的出现极大地改善了人类的生活水平，提高了人类开拓太空的能力。液体燃料作为航天航空飞行器的主要动力能源，其能量水平对飞行器的飞行速度、航程及载荷等性能起决定作用。因此，高能量液体燃料的设计和制备越来越受到国内外研究者的重视。
本文简要介绍了近年来喷气燃料及高密度液体燃料的研究进展，并分析了未来高密度燃料的发展方向。为提高能量密度，液体碳氢燃料的合成主要目标是设计和构建紧凑多环结构并在分子中引入张力环结构。为突破传统碳氢燃料的密度性能限制，在高能液体燃料中加入含能纳米颗粒来制备纳米流体或凝胶燃料是一种简便且十分有效的策略。新型高能量密度燃料的研制将为新型发动机提供全新燃料，并为新型飞行器的设计和研制提供更宽的可行域。
图文导读
图1 64种碳氢燃料的体积热值与密度的关系
图2（a）64种碳氢燃料的质量热值与(H/C)/M0.02的关系，（b）20°C下64种碳氢燃料的密度与(H/C)/M0.19的关系
图3 具有张力能结构的典型燃料的性质
图4 多环燃料、高张力燃料以及纳米流体燃料的性质对比：（a）密度范围，（b）质量热值范围及（c）质量热值范围
通讯作者简介
潘伦
分别于2009年和2014年在天津大学化工学院获得硕士、博士学位，并于2016年至2017年在佐治亚理工大学任访问学者。现为天津大学化工学院英才副教授，博士生导师，天津市青年科技优秀人才，天津市“131”创新型人才，北洋学者青年骨干教师。研究方向为可再生氢能开发及利用、新型高能量密度航空航天燃料研究。先后主持国家自然基金项目、国家重大科技专项课题、科技委、教育部、天津市自然科学基金、企业委托项目等10余项。在Nat. Energy、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Nano Energy、Adv. Energy Mater.等SCI期刊发表论文50余篇，授权国内外发明专利10余项，担任《The Innovation》、《含能材料》、《Scientific Reports》等期刊编委或青年编委。
邹吉军
1978年生。2005年在天津大学获得博士学位，现为天津大学化工学院讲席教授、博士生导师、化学工艺系主任、先进燃料和化学推进剂重点实验室副主任，主要研究方向为能源与环境化工。入选万人计划领军人才、教育部高层次人才、国家优秀青年科学基金、教育部新世纪优秀人才、天津市中青年科技创新领军人才，获得国家自然科学二等奖、侯德榜化工科学技术创新奖。以第一或通讯作者在Nat. Energy、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、AIChE J.、Chem. Eng. Sci.等发表SCI论文150余篇，获美国和中国授权发明专利30项。
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https://link.springer.com/article/10.1007/s12209-021-00302-x
原文刊载于【天津大学学报英文版】公众号
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