為發展潔凈高效新型粉體滅火介質,以沸石粉體為基體,采用鹽酸活化和氯化鐵溶液浸泡方法制備載鐵改性沸石粉體滅火劑。采用 X-射線衍射儀( XRD) 、掃描電鏡( SEM) 和X - 射線熒光光譜儀( XRF) 等儀器對該粉體滅火劑的結構和形貌進行表征。
常見的滅火介質有氣體、干粉、細水霧、泡沫4 種類型。各種滅火介質由于其化學成分和物理狀態的不同,滅火性能和適用范圍各不相同。其中,粉體滅火介質由于其適用范圍廣,對環境友好、毒性較低、易于存儲、價格合理等優點,一直被用來撲救固體、液體、可燃性氣體、電氣設備等多種類型的火災。但傳統的粉體滅火劑也存在著滅火效率不高,粉體易吸濕結塊難以長期存儲,以及腐蝕性較大的問題;這些都在一定程度上制約了粉體滅火劑的實際應用范圍。著力提高粉體滅火劑的綜合性能,發展清潔高效的新型粉體滅火劑是火災安全科學領域的研究熱點之一。
隨著粉體釋放速率的增加,粉體的滅火濃度也隨之增加,從擬合結果來看,兩者基本呈現線性關系。在相同條件下,載鐵改性沸石粉體的滅火濃度明顯低于未改性前的沸石粉體。
粉體滅火基于物理化學復合作用,其滅火機制主要可按2種機制來考慮: 吸熱抑制機制和化學抑制機制(均相和異相反應) ,有時這2種機制又是相互關聯的。熱吸收機制是指通過粉基介質顆粒中可揮發物質的蒸發氣化從而吸收火焰的輻射能量。對于沸石這種高溫難分解的物質來說,主要是其中所含水分的脫附,會吸收一部分火焰產生的熱量,發揮物理滅火作用機制。
載鐵改性沸石施加到火焰中后,其中,所含的金屬(鈉和鐵) 離子可高效捕捉燃燒自由基,中斷鏈反應,發揮化學滅火作用;同時,沸石本身的多孔結構及其較高的比表面積可以大量吸附燃燒基使之淬滅。相比于未改性的純沸石粉體,載鐵改性沸石滅火效能的提高主要是由于其負載的金屬鐵離子高效的化學滅火作用。