科大在《Progress in Energy and Combustion Science》再次发表长文综述

中国科大在《Progress in Energy and Combustion Science》再次发表长文综述 2020-02-11 分享到：QQ空间新浪微博腾讯微博人人网微信

受能源和燃烧领域国际知名综述类期刊《Progress in Energy and Combustion Science》邀请，火灾科学国家重点实验室孙金华教授作为通讯作者发表题为“Assessment on thermal hazards of reactive chemicals in industry: State of the Art and perspectives”的长篇综述论文。该论文结合孙金华团队二十多年来在反应性化学物质热安全方向的研究成果和国际研究动态，结合现代工业发展趋势，讨论了针对反应性化学物质热危险性评价的三步战略及实用性方法，并对研究方向进行了展望。我校博士研究生孙琦为该论文的第一作者，姜林副教授和李宓博士研究生为论文的共同作者。

种类繁多的反应性化学物质在能源、化工等工业领域中得到广泛应用，但其热危险性一直是工业火灾爆炸事故的主要源头。随着现代化工园区、仓储物流的集中化和规模化发展，以及工业4.0智能化时代的到来，反应性化学物质热危险性评价的研究方向也面临新的机遇和挑战。该论文首先总结了国际上针对反应性化学物质的不同分类标准，并结合典型热危险性物质讨论了现行的分类方式与热危险性评价之间的关系；其次，基于前人近三十年的相关研究，该文凝练提出了针对不同反应性化学物质热危险性研究的三大基本目标，即反应机制的判断、热力学和动力学参数的求解、及多角度热安全性能分析和风险评价，并详细讨论了适用于每一目标的理论方法（包括计算化学理论和数值模拟模拟）、实验方法（包括微量热分析、化学分析、热自燃实验、燃烧行为分析）、以及评估方法和工具（包括化学兼容性分析方法、事故分析和决策工具）等；进而理清了以上三大目标在化学物质热危险性评价过程中与反应性化学物质的分类标准的逻辑关联和层次关系（图1）；最后，论文对反应性化学物质热危险性评价的未来研究方向进行了展望（图2），并建议在实验室规模的热危险性评价中需结合反应特点、分类与热危险性之间的关系，加强对化学物质的燃烧和火灾行为分析与预测，同时借助大数据、人工智能和机器学习等先进技术将反应性化学物质的热危险性研究和现代化工园区的火灾爆炸事故繁衍、应急响应等现实工业需求相结合。

图1 反应性化学物质的分类与其热危险性评价的逻辑关联和层次关系

图2 反应性化学物质热危险性综合评价的研究现状和工业4.0时代背景下的未来研究需求

在过去二十多年里，孙金华团队长期致力于反应性化学物质的热危险性及其火灾爆炸防控方法研究，在硝基化合物、氧化剂与可燃剂的混合物、有机过氧化物、锂离子电池材料和全电池等的热稳定性、热失控机理、火灾爆炸特性、以及安全防控技术等方面取得了系列具有国际影响力的科研成果。孙金华教授应邀在第8届和第11届国际工业爆炸与安全防护系列学术大会上做两次1小时大会特邀报告，被国务院聘为天津港8.12特大火灾爆炸事故安全督查组专家，并应邀担任首届国家安全生产应急专家组专家、第五届国家安全生产专家组专家等。

《Progress in Energy and Combustion Science》创刊于1974年，是能源与燃烧领域的国际知名期刊。自创刊至今的近50年，以中国科研机构为通讯（或第一）作者单位在该刊物上发表论文的总数不足30篇。该研究工作得到了国家基金委、科技部的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.pecs.2020.100832

（火灾科学国家重点实验室、科研部）

谢谢分享！