氯氟烃（Chlorofluorocarbons, 缩写CFCs），俗称氟里昂，具有优异的物化性能，广泛应用于制冷，空调，发泡，清洗，消防气雾剂等行业。但CFCs臭氧消耗潜值（Ozone Depleting Potential,ODP）高，在大气中停留时间很长，温室效应潜值（Global Warming Potential, GWP）高，是破坏大气臭氧层，产生温室效应的主要化学物质。国际社会已决定逐步淘汰并最终禁止使用CFCs。近年来，CFCs替代产品的开发一直是有机氟化工和催化领域最为活跃的研究课题之一。

目前，在工业上使用的制冷剂替代品，主要是以1,1,1,2四氟乙烷（HFC-134a）为代表的氢氟烃（Hydrofluorocarbons,缩写HFCs），虽然其ODP为零，但大气停留时间较长，GWP较高，大量使用会引起全球气候变暖；HFC-134a分子中含有CF3基团，在大气中解离后易与OH自由基或臭氧反应形成对生态系统危害严重的三氟乙酸；此外作为制冷剂HFC-134a与许多常用的润滑剂不互溶，其制冷系统必须使用价格昂贵的酯类润滑剂，增加了使用成本；且HFC-134a制冷效率也较低。欧盟的《移动空调指令》（Mobile Air-Conditioning Directive）已要求从2011年开始，所有新的汽车平台要淘汰氢氟烃HFC-134a；而美国也计划在2008年开始逐步淘汰汽车用HFC-134a冷媒。

1,1,1,3-四氟丙烯(1,1,1,3-tetrafluoropropene,简称HFO-1234ze)，ODP为零，GWP值很低，具有优良的物化性能，被认为是未来可替代HFC-134a的新一代制冷剂。本文将对HFO-1234ze的各种性能以及国内外最新研究进展进行简单介绍，以期能为我国HFO-1234ze的开发及应用提供帮助。

1制冷剂HFO-1234ze的性质

1.1物理性质

HFO-1234ze，分子式CF3CH=CHF，分子量114，沸点Z型-19℃，E型9℃,无毒，不燃，ODP为零，GWP低，且大气停留时间短，化学性能稳定，是一种重要的氢氟烯烃(Hydrofluoroolefins,缩写HFOs)。研究发现，HFO-1234ze与CF3I可形成共沸物，该共沸物具有良好的物理性能，被认为是最有潜力替代HFC-134a的新一代制冷剂。 

从表1可以看出，HFO-1234ze的GWP值和大气停留时间相对于其它替代制冷剂具有明显的环境优势。

　　1.2制冷效率

　　性能系数（COP）是一普遍接受的制冷剂性能指标，在制冷工程中，该术语表示有效制冷量与压缩机在压缩气体时所施加能量的比值。表2中列出了部分氢氟烯烃的COP，所述COP基于其COP值为1.00，容量值为1.00，且出口温度为79.5℃的HFC-134a的测定。

从上表可看出，Z-HFO-1234ze、E-HFO-1234ze与HFC-134a比较具有更佳的能量效率（1.04，1.13与1.00比较），且压缩机可产生更低的出口温度（73.9，68.3和79.5比较），大大降低设备的损耗，减少设备的维修问题。

　　1.3可燃性与毒性

　　ASHRAE标准用毒性和可燃性表示制冷剂安全级别的两个关键因素。在ASHRAE标准34中将HFO-1234ze列为A1类，即为低毒不可燃物质。HFO-1234ze由于不燃，无闪点，常被添加到如环氧乙烷、可燃性氢氟碳化合物和碳氢化合物（包括HFC-152a、HFC-143a、HFC-32、丙烷、乙烷、辛烷等）中，用来降低这些流体的可燃性。添加HFO-1234ze后的大多数可燃性流体通过标准常规测试方法（如ASTM E-681等）表现为不可燃。也因此HFO-1234ze可作灭火剂使用。

　　1.4换热性质

　　换热是制冷过程的关键。制冷剂有3个关键性质影响系统的总体换热能力，它们是黏度(μ)、比热(Cp)和导热系数(λ)。这些参数在换热器设计时用于计算普朗特数(Pr=μ·Cp/λ)。性能优良的制冷剂必须能够携带很多热量（比热大）且热量传递容易（导热系数高），也容易增加紊流（低黏度）而减小运送流体时的功耗。HFO-1234ze饱和液体在标准状态下，μ为2.126×10-5Pas，Cp为1.46J/gK，λ为0.0874W/mK，影响传热性能的这3个关键性质都优于HFC-134a。此外，研究还发现，质量比70%的HFO-1234ze和一些常用润滑剂、增容剂(如丙烷、丁烷、戊烷等)的组合物具有较强的换热能力。

关键词：四氟丙烯 ,HFO-1234ZE,制冷剂R1234ZE