MnO2热分解制备Mn3O4的动力学研究

为了得到MnO2热分解制备Mn3O4的动力学方程,用TG/DTA和XRD研究MnO2的热分解过程。研究表明MnO2的分解是分步进行的,4MnO2=2Mn2O3 O2↑的动力学方程为G(α)=[-ln(1-α)]12(T<625℃)和G(α)=[-ln(1-α)]13(T≥625℃),表观活化能为90.239 kJ/mol;6Mn2O3=4Mn3O4 O2↑的动力学方程为G(α)=[-ln(1-α)]13,表观活化能为204.67 kJ/mol;两个过程属于晶核形成与增长控制过程。     

高硅含硫氧化铜矿用H_2 CaO还原动力学的研究

本文研究了温度、粒度、H_2分压和H_2量对高硅含硫氧化铜矿用H_2 CaO还原动力学的影响。反应的进程用反应产生的水量进行描述(反应水经冷凝后用滴定管滴测量),金属总的还原率∝(由任意时间产生的水量与反应完全进行时产生的水量之比推算。结果表明,在一定范围内提高温度、增大氢分压和氢流量可以加快还原速度,粒度则以适中为宜,由因得到了过程的最佳条件:温度800℃,粒度-60 80目,氢分压1 atm,氢流量200cc/min时间3 hr。在此条件下,反应的动力学由界面化学反应和气体的内扩散分别控制,反应初期(0<∝<0.85)为界面化学反应控制,其动力学方程为: d[1-(1-∝)~(1/3]/dt=k′/RT 反应后期(∝>0.85)为气体的内扩散控制,其动力学方程为: d[1-(1∝)~(1/3]~2/dt=k′RT 其中k′为表观速率常数,在界面化学反应控制的条件下,k′与温度的关系为: k′=433exp[-(10050/RT)](500～800℃) 其中表观活化能E=10,050Cal/mol。此外还证明了反应速度对氢分压为一级反应。在最佳条件下,铜(氧化铜及硫化铜)的还原率趋近100％。     

聚醚胺/环氧树脂固化体系的动力学研究及性能

以聚醚胺类化合物作为环氧树脂的固化剂,得到的固化体系相对脂肪胺及简单二胺为固化剂的固化体系具有良好的弯曲强度和抗冲击性能。并采用DSC测试方法研究了环氧树脂与聚醚胺的固化进程动力学参数,由Kissinger方程得出固化反应的活化能E为51.91kJ/mol,频率因子A为3.214×106 s-1,由Crane方程得出固化反应级数n=0.887 9,并得到固化反应的动力学方程,-dα/dt=k（1-α）0.887 9,其中k=3.214×106exp（-6 243.7/T）。     

超临界甲醇中木质素催化液化动力学研究

在间歇式高温高压反应釜中,以Cu/Zn/Al金属氧化物为催化剂,对木质素在超临界甲醇中液化的影响因素进行研究,并对其液化反应动力学进行分析.结果表明,在反应温度340℃,反应时间3 h,催化剂添加量30 mg,料液比(木质素质量与甲醇体积比)为20∶1时,木质素液化转化率可达94.26%.采用一级化学反应动力学模型进行分析,木质素在超临界甲醇中液化反应的表观活化能为55.217 k J/mol,频率因子为50 513.7 s-1,反应动力学模型方程为dαdt=50 513.7e-55.217RT(1-α).     

SCE-SiO_2/PES-MBAE复合材料非等温固化动力学及耐热性

为了研究超临界二氧化硅/聚醚砜/二烯丙基双酚A/双酚A双烯丙基醚/双马来酰亚胺(SCE-SiO_2/PES/BBA/BBE/MBMI)复合材料的固化动力学和耐热性(BBA/BBE/MBMI以MBAE表示)。利用SEM观察材料断面形貌;利用非等温DSC(差示扫描量热)法,研究复合材料的非等温固化动力学;利用热失重分析法(TGA)分析不同SiO_2含量对材料耐热性影响。结果表明:当SCE-SiO_2和PES含量适当时,在基体中分散均匀,且断面呈现韧性断裂;根据Kissinger方程和Ozawa方程计算出复合材料的表观活化能分别为92.78 k J/mol和96.65 k J/mol,再利用Crane方程和n级动力学模型计算出固化动力学方程为:dα/dt=4.77×10~8(1-α)0.91e(-11.39/T),确定了固化工艺。当SCE-SiO_2质量分数为2%,PES质量分数为5%时,复合材料的热稳定性最好,热分解温度为445.63℃,比掺杂前提高了5.8℃。     

负载铁的废弃大孔吸附树脂热分解动力学研究

以废弃D-101型大孔吸附树脂为对照,以Fe^3＋作催化剂,采用热重法（TG）研究了铁负载量分别为0．5％、3．0％、5．0％和8．0％的废弃D-101型大孔吸附树脂的热分解特性．实验结果表明：铁负载量为5％以下时有利于树脂在600℃以下热分解,其中铁负载量为0．5％的树脂在600℃以下失重率最大,且催化剂的用量最小,为最佳催化浓度．用TG．DTG法对5个不同铁负载量的树脂在非等温条件下进行热分解动力学研究,把从TG．DTG曲线中取得的数据和30个不同的方程采用Achar微分法和Madhusudanan-Krishnan-Ninan（MKN）积分法对其进行非等温分解动力学研究,得到动力学参数（表观化学能E和指前因子A）和分解动力学机理及方程．得出结论：未负载铁的树脂和铁负载量分别为3．O％、8．0％的树脂的热分解动力学方程为doddti=Aexp（-E/RT）^1/3。（1-α）[-1n（1-α]^-2,铁负载量分别为0．5％和5．0％的树脂的热分解动力学方程为dα/dt=A exp（-E/RT）^2（1-α）^3/2,后者的分解符合Chemical reaction机理．     

高砷烟尘中砷的浸出动力学

采用水为浸出剂,浸出铅冶炼过程中产生的高砷烟尘.通过pH、液固比、浸出时间和浸出温度等浸出条件变化对砷浸出率的影响,用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)及能谱分析仪(EDS)表征原料及浸出渣的结构和形貌,揭示烟尘中砷的浸出规律和动力学行为.结果表明:液固比和浸出温度对砷的浸出率影响最大,浸出过程符合Johnson-Mehl-Avrami (JMA)模型,浸出过程受扩散控制,其动力学方程为-ln(1-α)=9.4×106 exp[-503 80/(RT)]t0.310.6,浸出过程的频率因子A =9.4 ×106,表观活化能Ea=50.38 kJ/mol.     

聚氨酯预聚物合成反应动力学研究(Ⅰ)

提出一种新的测试聚氨酯预聚物合成反应过程中氨酯化反应和支化反应的动力学参数的理论模型 .通过化学定量分析 4,4′一二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDI)与聚四甲撑醚二醇 (PTMG)反应体系中的 -NCO和 -OH的浓度 ,分别获得该体系氨酯化反应和支化反应速率常数的Arrhenius表达式 :k1=2 7 1 7exp( -1 9 79/RT) ,k2 =5 886exp( -2 2 86/RT) .在此基础上得到了支化概率Q与反应温度T、羟基转化率γ的关系 :Q =0 2 1 66exp( -3 70 0 /T)γ/( 1 -γ ) .该结果与13CNMR所测结果相吻合     

镍(Ⅱ)-2,6-双(1-苯基亚氨基甲基)吡啶配合物的合成、表征及热分解动力学

以2,6-二乙酰吡啶为原料合成了Ni[C5H3N(CCH3N—C6H5)2]2(PF6)2,通过元素分析、摩尔电导、紫外、红外光谱对配合物进行了表征并确定了其组成.对配合物进行了非等温TG-DTA分析,研究了其热分解动力学,求得配合物第一步热分解反应机理为二级反应,机理函数f(a)=(1-a)2,活化能为155.22 kJ/mol.配合物的非等温动力学方程da/dt=Ae-E/RT.(1-a)2.     

以多羧酸为桥的锌配合物的合成和热分解动力学研究

在水-甲醇体系中,Zn(C2H3O2)2.2H2O与吡唑、邻苯二甲酸氢钾水热反应,形成以邻苯二甲酸根桥联的在xy平面一维无限的锯齿形链状锌的配位聚合物[Zn(μ2-C6H4(COO)2)(pz)2],用元素分析,红外光谱等进行了表征,并用X-ray测定了配合物的晶体结构.此外,还对配合物进行了非等温热分解动力学研究.研究表明:此配合物的热分解反应是分两步进行的.通过计算,该配合物热分解的第一步反应的可能机理为化学反应,第二步反应的可能机理为成核与生长,n=1/4,其动力学方程分别为:dα/dT=A/βe-E/RT(1-α)2和dα/dT=A/βe-E/RT1/4(1-α)[-Ln(1-α)]-3.热分解反应的表观活化能分别是177.95和303.8 kJ/mol;指前因子InA分别是41.87和53.74 s-1.     

苯和二异丙苯均相转移烷基化反应动力学的研究

用序贯实验设计法研究了在三氯化铝络合物催化作用下苯和二异丙苯均相转移烷基化反应的动力学.在140～180℃和三氯化铝含量为0.15%～0.28%及苯和二异丙苯摩尔比为2.33～1.00的条件下,于搅拌式等温间歇不锈钢反应釜中测定了转移烷基化反应的动力学数据,并对微分形式的动力学方程进行了参数拟合.拟合时采用 Hooke-Jeeves 模式搜索法求取动力学方程的参数初值,采用极大似然法结合 Runge-Kutta 法拟合求定模型参数的最佳值.得出常微分形式的动力学方程为(dY_1)/(dt)=1.05×10~8·exp(-(6267.3)/T)·C_(AICI_3)·〔Y_BY_D-(Y_1~2)/4.81·exp(-(346.3)/T)〕.研究结果表明,序贯实验设计法对这类动力学的研究是有效的.     

C8H4O5Na2·H2O脱水过程的热分析动力学研究

为了获得一水合5-羟基间苯二甲酸钠(C8H4O5Na2.H2O)固态样品脱水过程的动力学三因子(反应级数n、表观活化能Ea、指前因子A)及相应的动力学方程,应用DSC技术获得化合物4个不同升温速率下的脱水过程曲线,利用多重扫描速率法,以"非模型等转化率法"为基础,采用9种积分法和微分法相结合的热分析动力学方法处理程序进行定量表征.结果显示C8H4O5Na2.H2O脱水阶段的反应为化学反应机理,表观活化能Ea为183.07kJ.mol-1,指前因子A为3.02×1018s-1,动力学方程为(dα/dT)=(3.02×1018)/β(1-α)2exp(-2.202×104/T).     

三氯化缬氨酸六水合钆配合物的热分解机理与活化能研究

以氧化钆、缬氨酸、盐酸为原料,合成了三氯化缬氨酸六水合钆配合物,通过EDTA滴定、元素分析、红外光谱分析、熔点测定对该配合物的组成和性质进行了分析和表征,利用热重、差热分析等方法推测了配合物的热分解机理,利用动力学中Achar-Brindley-Sharp-Wendworth和Coats-Red-fern法对配合物热分解过程氨基酸骨架断裂第一步反应进行了非等温动力学研究,得出该步热分解反应的活化能(E)为302.88 kJ/mol,指前因子的对数值ln(A/s-1)为54.21,动力学方程式为ddTα=Aβexp-RET.23[(1-α)-1/3-1]-1。     

正十八硫醇的合成反应动力学研究

以硫脲和氯代十八烷为原料合成正十八硫醇,在均相反应条件下,开展了其合成反应动力学研究,建立了第一步的反应动力学模型,测得表观反应级数为一级,化学反应动力学方程可表示为rA=-dcA/dt=4.602×1013exp(-13 464.27/T)cA,反应的表观活化能Ea=111.95 kJ/mol,介于一般化学反应活化能40～400 kJ/mol之间,属于化学反应控制过程;并对提出的动力学模型进行了实验验证,结果表明模型可信.     

湿式过氧化物氧化法处理乙酰乙酸乙酯废水

采用湿式过氧化物氧化法(CWPO)处理乙酰乙酸乙酯废水,研究了反应温度、反应时间、催化剂和双氧水的用量对化学需氧量CODCr去除率的影响,并建立了相应的动力学模型。实验结果表明:在反应时间为150min,反应温度为90℃,铁用量为10mg·L-1,H2O2浓度31.5mg·L-1的条件下,1200mg·L-1左右的乙酰乙酸乙酯废水CODCr的去除率可达到98.5%以上。过氧化物湿式催化氧化乙酰乙酸乙酯的表观动力学方程为:-dCdt=6.205×exp(-17720/RT)C。     

AlF3.3H2O非等温热分解动力学

采用ＴＧ－ＤＴＧ法确定了三水氟化铝的热分解过程分三步进行,求得了第一步脱水反应的表现活化能（Ｅ）和指前因子（Ａ）分别为４１．９ｋＪ／ｍｏｌ和１０＾２．４９Ｓ＾－１;第二步脱水反应的Ｅ为４７．５ＫＪ／ｍｏｌ,其非等温动力学方程为－ｌｎ（１＿ａ）＝Ａ．ｅｘｐ（－Ｅ／ＲＴ）．ｔ;在３８０℃以上,ＡｌＦ３发生水解反应,其Ｅ和非等温动力学方程汾别是８０．４ＫＪ／ｍｏｌ和「－ｌｎ（１－ａ」２／３＝Ａ．ｅｘｐ（     

羟基磷灰石对水溶液中锌离子的吸附动力学

研究了羟基磷灰石对水溶液中锌离子的吸附动力学.研究结果表明羟基磷灰石对水溶液中锌离子的吸附符合Langmiur等温吸附:ρR/q=0.152 97 ρR+0.122 47 ;该吸附反应符合二级反应动力学方程:1/ρ R=0.010 84t+0.496 89;反应速率k1和温度T之间的关系符合阿仑尼乌斯 (Arr henius)公式:lnk1=-0.895 25×1/T+0.155 41,吸附的活化能为Ea=7 .444 J/mol.     

EP/DDM固化工艺及增韧改性研究

采用差示扫描量热法(DSC),根据Kissinger方程和Flynn-Wall-Ozawa方法,研究固化体系的固化动力学,运用非等温升温速率的方法确定EP/DDM固化体系的最佳固化工艺,选用011N和010N型奇士增韧剂对固化物力学和介电性能进行对比.结果表明:固化反应活化能Ea为52.76k J/mol;运用T-β外推法,确定EP/DDM固化体系的最佳固化工艺为80℃/2 h+125℃/1 h+160℃/1 h,此时固化物的拉伸强度和冲击强度达到最佳分别为65.52 MPa和24.29 k J/m2,分别提高了8.84%和32.52%;介电常数和介电损耗分别为3.11和0.003 2,固化物的绝缘性能较好,确定011N和010N型增韧剂最佳配比分别为16%和14%,此时固化物的冲击强度分别为29.85 k J/m2和26.87 k J/m2,分别提高22.89%、10.62%,实现了增韧改性的效果.     

羟基磷灰石对水溶液中锌离子的吸附动力学

研究了羟基磷灰石对水溶液中锌离子的吸附动力学.研究结果表明羟基磷灰石对水溶液中锌离子的吸附符合Langmiur等温吸附:ρR/q=0.15297ρR+0.12247;该吸附反应符合二级反应动力学方程:1/ρR=0.01084t+0.49689;反应速率k1和温度T之间的关系符合阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式:lnk1=-0.89525×1/T+0.15541,吸附的活化能为Ea=7.444J/mol.     

复盐草酸合Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)酸钾标准生成焓的测定

采用具有恒温环境的溶解 -反应量热计 ,分别测定了 2 98.15 K时 [Fe Cl3· 6 H2 O(s) +3K2 C2 O4 · H2 O(s) ]和[K3Fe(C2 O4 ) 3· 3H2 O(s) +3KCl(s) ]在 10 0 .0 m L 4 .0 m ol/ L HCl溶液中的溶解焓及 [Cu SO4 · 5 H2 O(s) +2 K2 C2 O4 ·H2 O(s) ]和 [K2 Cu(C2 O4 ) 2 · 2 H2 O(s) +K2 SO4 (s) ]在 10 0 .0 m L 4 .0 m ol/ L HCl溶液中的溶解焓。通过设计热化学循环得到三氯化铁和草酸钾反应的反应焓及硫酸铜和草酸钾反应的反应焓分别为 (- 78.5 5± 3.90 ) k J/ mol和 (- 2 6 .95±1.5 3) k J/ mol,进而计算出复盐 K3Fe(C2 O4 ) 3· 3H2 O、K2 Cu(C2 O4 ) 2 · 2 H2 O在 2 98.15 K时的标准摩尔生成焓分别为(- 4 2 11.2 2± 3.90 ) k J/ m ol、(- 2 72 9.0 6± 1.5 3) k J/ mol