说明：微乳燃油是本人的博士导师赵国玺教授和朱王步 瑶教授的研究成果。氟乐邦研究所成立以来，一直得到赵国玺教授和朱王步 瑶教授的支持和学术指导。赵国玺教授和朱王步 瑶教授将他们的这项成果交氟乐邦研究所进行运作，在此对二位老师表示衷心地感谢和敬意。
肖进新
微乳燃油项目简报
朱王步 瑶 赵国玺
（北京大学化学与分子工程学院）
能源短缺和环境污染是我国当前面临的严重挑战。我国“十一五”规划已对此作出了明确要求。在我国，能源短缺和环境污染特别表现为燃油问题。相当长时间内，燃烧石油产品是必不可少的动力和能量来源。这与我国乃至地球上有限的石油资源形成尖锐的供需矛盾。其使用过程中的尾气排放是大气环境的重要污染源。因此，寻求全部或部分替代石油、提高燃油热效率、减少排放污染成为各方面关注的问题。化学家已经想了许多办法来应付这严重的挑战。
国内外已有大量工作证明适量掺水的燃油可以提高热效率并显著减少尾气污染。例如,已有研究结果表明，搀水10％可使油料燃烧更完全、油耗降低6％，发动机结碳、碳烟及氮氧化物生成明显减少[1]。既然,矿物燃油适量掺水燃烧具有提高燃烧效率和降低尾气污染的双重作用。在矿物油仍然是燃油主体的情况下，这应该不失为一种节约能源、降低污染的有效措施。其有效性早已为国内外的许多研究结果证明，而且已形成科学解释，如微爆理论和降温抑制氮氧化物形成说，说明此措施合理、有效。但是，由于油水不相容的特性，如何在燃油中掺进适量的水就是此项技术的关键。首先采用的办法是乳化。就是采用化学的和物理的方法，使水分散到油中，形成油包水的液－液分散体系，得到状似牛奶的乳化油。研制乳化燃油已有半个多世纪的历史。乳化油有稳定性差、储存时间短、燃烧不稳定、乳化时需要大功率设备等缺点，还会引起设备腐蚀，油品失效等问题。微乳状液是另一类液－液分散体系。由于其分散相的几何尺寸在100纳米以下，故又称为纳米液体；燃油制成的油包水的微乳状液又叫做纳米燃油。它是可以自发形成的热力学稳定的体系，制备时无需大功率的设备。它的外观是清澈透明的液体，可以长期保存。微乳化是实现燃油掺水燃烧的一种较好的途径。微乳燃油不仅可克服乳化燃油的上述缺点，而且与一般燃油相比还有节能、环保、对内燃机无腐蚀和磨损等特点。关于微乳燃油燃烧及排放的研究数据表明，微乳燃油的节油率为5－7％；与燃烧非乳化油相比排气温度可降低20％－60％，烟度下降40％－77％；CO和NOx排放量约为一般燃油的25％；可长期存放，对气缸无腐蚀[2]。不过，微乳燃油的制备并非易事。
有两方面的困难：(1) 如何形成稳定的含水燃油，超过半个世纪的大量实践证明只有制成微乳状液才能满足此要求。目前已有少数成果提出。但是，能制成微乳状液并不见得就能解决问题，因为还存在第二个难题。(2) 较之乳状液，形成微乳状液需要大量的乳化剂。而且还要求它们不污染环境、不损伤机械。通常，乳化剂价格远高于燃油，用量又大，造成使用成本上的问题，因而难于推广应用。针对这种情况，在前人工作的基础上，我的工作已初步解决了这两个难题。可以制成廉价的、长期稳定的微乳燃油，包括汽油、柴油和煤油。我做出的微乳燃油的成本约等于甚至低于与其中非水成分等量的燃油价格。因此具有实际应用价值。我的微乳配方具有下列特点: 1 成本低廉，经济上合算；2不损伤、腐蚀机器；3 可以显著提高燃烧能量产率；4 排气污染显著降低。5 制备方法简单，无需大功率的设备，耗能很少。
参考资料
[1] 黄忠水，纪威，鄂卓茂，（中国农大），柴油机 Diesel Engine, 2002,第1期，28。
[2] 张君涛，梁生荣，陈志安，冯宵，（西安交大），现代化工，2005，第7期，14。