丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热降解反应动力学

研究了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热分析动力学参数.采用热重差热分析法,分别测定了在氮气气氛中5、10、15、20℃/min 4种不同升温速率下的的热降解过程,得到了4条热重和差热曲线,并用Kissinger法对其热降解过程进行了动力学分析.结果表明:提高升温速率,热重曲线向高温方向移动,温度滞后越严重.初始分解温度及终止分解温度更高,温度区间也变宽.升温速率的不同对最终失重率影响不大,最终失重率都在90%以上.随着升温速率的增加,差热曲线峰变高且峰顶温度向高温方向移动.通过Kissinger法分析在不同升温速率下丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热降解反应的热重差热数据得出反应的活化能为160.9kJ/mol、表观指前因子为27.61、热降解反应级数为0.965 4等动力学参数.     

4种废塑料的燃烧动力学研究

用热重分析法对城市固体废弃物中4种常见塑料-聚乙烯农膜(PE)、聚苯乙烯泡沫(PS)、聚丙烯编织袋(PP)和聚酯饮料瓶(PET)进行了在空气中燃烧动力学研究。通过对热重/微分热重曲线(TG/DTG)的数据分析,采用3种动力学模型分别计算出各试样的动力学参数,并对结果进行线性回归,以线性相关系数最高的动力学模型作为该试样的燃烧动力学机理。结果显示,PE,PS及PP均为一级反应,而PET为二级反应,且其活化能的大小顺序与各自的失重特性温度相一致,由此可推断出其活化能的相对大小。     

三氧化二铝对环氧树脂固化动力学及 热降解动力学的影响

采用热分析法研究了高含量Al₂O₃填料对环氧树脂（E51）/二氨基二苯甲烷（DDM）体系的固化表观活化能、热降解动力学和性能的影响.非等温差式扫描量热法（DSC）固化动力学研究表明,加入Al₂O₃体系的反应活化能由51.49 kJ/mol降低至48.12 kJ/mol;用n级非等温动力学法分析获得了固化反应的动力学参数.利用热重分析研究了环氧固化物体系的热降解动力学,用FWO方法计算固化物降解活化能结果表明,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系初始分解活化能影响不大,当降解率达到30%时,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系分解有明显的抑制作用.热重红外联用测试结果表明,甲烷、羰基化合物、胺和双酚A是E51/DDM热分解过程中的主要产物,Al₂O₃粉体能提高E51/DDM体系的热稳定性.动态热机械研究表明,Al₂O₃的加入增大了环氧树脂固化产物的储能模量.DSC测试结果表明,Al₂O₃加入后,体系的玻璃化转变温度由114.16℃提高到121.51℃.     

聚乙烯热分解反应动力学处理方法比较

利用热重分析在不同升温速率 (5 ,1 0 ,2 0 ,40℃ /min)和氮气气氛下对聚乙烯的热稳定性进行研究 ,讨论了升温速率 β对热分解温度的影响 ,说明热分解温度随 β呈线性增加。根据热重实验曲线 ,采用 5种热分析处理动力学数据的方法 ,计算聚乙烯热分解反应活化能E、反应级数n及频率因子A ,并对处理方法进行比较。结果表明 ,采用不同的处理方法 ,得出的热分解动力学参数略有差别 ,分解活化能为 2 60～ 2 90kJ/mol,反应级数约为 1。为验证上述各方法的可靠性 ,采用二元回归法 ,对热重实验曲线直接计算 ,并以此为标准 ,对其它方法得到的结果进行误差分析。结果表明 ,在诸种处理方法中 ,以Coast-Redfern及Doyle法结果比较可靠 ,与实验值比较接近。     

聚乙烯热分解反应动力学处理方法比较

利用热重分析在不同升温速率（５,１０,２０,４０℃／ｍｉｎｈ）和氮气气氛下对聚乙烯的热稳定性进行研究,讨论了升温速率β对热分解温度的影响,说明热分解温度随β呈线性增加,根据热重实验曲线,采用５插足 热分析处理动力学的方法,计算聚乙烯热分解反应活化能Ｅ、反应级数ｎ及频率因子Ａ,并对自理方法进行比较。结果表明,采用不同的处理方法,得出的热分解动力学参数略有差别,分解活化能为２６０～２９０ｋＪ／ｍｏ。ｌ     

过氧化二异丙苯的热动力学研究

采用同步热分析仪测定在不同升温速率下过氧二异丙苯(DCP)的热流和热失重数据,通过相关模型确定DCP的热动力学参数.热流曲线表明DCP先熔融再分解,熔点为39.5℃,吸热焓为110 J/g,放热峰温为165℃,分解热焓500 J/g;随着升温速率的增加,热分解温度参数出现热延滞,放热峰断面扩大;采用 Borchardt-Daniels方法确定DCP的活化能为140 kJ/mol,反应级数为1.热重曲线表明DCP为一阶段热失重,失重峰峰温为170℃,失重率近90%;随着升温速率的增加,热失重温度参数出现延滞,但失重率降低;采用非模型动力学方法确定DCP在转化率为0.3～0.9之间的表观活化能接近,其均值为102.8 kJ/mol.     

烷基磷酸酯的合成及动力学研究

采用五氧化二磷法直接酯化制备烷基磷酸酯。研究了反应机理,建立了反应动力学方程。在本实验条件下,测出反应的表观活化能为42.8 kJ.mol-1,指前因子为864 L.mol-1.min-1。同时,得到了反应的表观动力学方程。     

纤维素热袭解过程动力学的试验分析研究

尽管针对纤维素热裂解动力学方面的研究已开展得比较广泛，但其表观动力学的确定仍是一具有争论性的问题，从而对纤维素热裂解机理的描述也就各不相同。本文试图通过纤维素的热裂解动力学研究，对此种现象作出合理的解释，并给出相应的机理描述。纤维素热裂解随温度的升高经历了五个不同的阶段，其中第三阶段是整个过程的主要部分，期间大量挥发分析出并造成明显失重。试验发现随着升温速率的增加，热滞后现象的加重致使纤维素热裂解各个阶段向高温侧移动；同时高升温速率对炭的生成具有抑制作用，但有利于挥发分的生成。通过对热裂解主反应区的热重分析，采用微商法求得对应的反应动力学参数，以600K作为分界点，低温段的活化能约在267kJ/mol，较高温度段则体现为174kJ/mol左右的低活化能。纤维素热裂解是一传热传质现象，与化学动力学机制相互影响、控制的过程，试验条件、传热传质过程的影响是造成结论存在差异的内在原因。     

甲基磺酸亚锡合成反应动力学研究

对甲基磺酸和金属锡粒合成甲基磺酸亚锡新工艺的反应表观动力学进行了研究.考察了不同温度下甲基磺酸浓度随时间的变化率,结合阿累尼乌斯公式采用最小二乘法处理实验数据,得到了不同温度下的该反应的表观反应动力学速度常数和表观活化能.结果表明,甲基磺酸与金属锡生成甲基磺酸亚锡的化学反应是液-固相表面反应,属于零级反应.在393.15~423.15 K范围内,该反应的表观活化能为27.02 kJ.mol-1.     

尼龙69的热降解动力学研究

用热重分析法研究了尼龙69在N2气氛中不同升温速率(β)下的热降解反应动力学.尼龙69在N2中的降解反应过程为一步反应,降解温度随β的升高线性升高.用Kissinger法、Flynn-WallOzawa法和Coats-Redfern法求得降解反应的活化能分别为242.9,244.0,249.9 kJ/mol,表观指前因子平均值为1015.52.用Coats-Redfern法证明了尼龙69的热降解反应为相边界反应.     

化学溶液沉积法中YBaCuO超导体合成反应动力学

利用德国耐驰STA 409 CD型热分析仪对YBCO化合物合成过程进行了研究.采用普适积分法,微分法及多重速率扫描Kissinger法相结合的方式来确定合成反应的机理,求解动力学参数.结果表明,YBCO超导体合成反应遵守随机成核和随后生长模型.利用积分法和微分法求得合成反应的平均表观活化能为174 kJ.mol-1.     

糠醛渣对染料甲基紫的吸附行为

以废弃物糠醛渣为原料制备吸附剂,研究了甲基紫溶液在糠醛渣上的吸附行为,并从热力学和动力学角度探讨了吸附作用机理。吸附平衡模型研究表明,糠醛渣对甲基紫的吸附符合Langmuir与Freundlich型的复合型吸附,即单层吸附和吸附剂表面非均质吸附同时存在;吸附动力学研究表明,糠醛渣对甲基紫的吸附符合准二级吸附动力学方程;热力学参数,ΔG0为-6.667 kJ.mol^-1--8.216kJ.mol^-1、ΔH0为16.866kJ.mol^-1、ΔS0为0.079 kJ.mol^-1.K^-1、为14.753 kJ.mol^-1,说明糠醛渣对甲基紫的吸附是自发进行的、吸热的,且主要为一物理吸附过程。糠醛渣作为吸附剂处理甲基紫废水,是一种有效的方法。该方法实现了以废治废的废物资源化目标,具有良好的社会效益和经济效益.     

褐煤与稻草混合半焦燃烧特性及动力学研究

用热重法研究了褐煤与稻草混合半焦的燃烧特性,考察了稻草比例和半焦制备温度对混合半焦燃烧特性的影响,并对其燃烧动力学参数进行了计算．结果表明：半焦制备温度为350℃和550℃时,稻草比例对混合半焦的燃烧几乎没有影响;在750℃时,稻草比例为20％的混合半焦其TG和DTG曲线明显向高温区偏移．随着制备温度的提高,混合半焦着火温度提高,失重率减少．半焦燃烧为一级反应（n=1）,活化能在49．78～83．04kJ／mol范围内,制备温度越高,混合半焦的活化能也越高．随着稻草比例的变化,活化能没有表现出明显的规律性．     

高锰酸钾氧化去除水中三氯生动力学研究

为了揭示高锰酸钾氧化去除水中三氯生的动力学规律,通过烧杯试验研究得出高锰酸钾氧化三氯生的反应速率常数,同时探讨高锰酸钾浓度、pH、温度等因素对反应速率常数的影响.试验结果表明：不同高锰酸钾浓度下,三氯生能够被迅速氧化,氧化三氯生的反应符合二级反应动力学,二级反应动力学常数K=0.331 6 mL.s-1.mol-1.p...     

己二酸废料乙醇酯化反应动力学研究

以对甲苯磺酸为催化剂,甲苯为带水剂,过量的乙醇和生产环己酮的副产混合二元酸为原料进行酯化反应合成以己二酸二乙酯为主的产物。通过反应动力学实验,建立了分水条件下酯化合成反应的动力学模型。结果表明此条件下表现为二级不可逆反应,测出了反应的表观活化能Ea=38.63 kJ/mol,指前因子k0=1.277×10-4L·mol-1·min-1,为反应器设计提供了基础数据。     

桦甸油页岩半焦燃烧特性及动力学研究

针对目前油页岩干馏制油产物半焦利用问题,使用热重分析仪对桦甸油页岩半焦燃烧性质进行了实验研究。结果表明,桦甸油页岩半焦燃烧过程可分三个阶段,其中第一阶段质量损失最大,燃烧放热最多。第三阶段半焦固定碳燃烧殆尽,矿物质分解,表现为吸热。受传质传热影响,桦甸油页岩半焦燃烧着火温度和燃烬温度随着加热速率的升高而增大。用Frie...     

高锰酸钾氧化氧氟沙星的动力学研究

为探讨氧氟沙星在水环境中氧化降解的趋势,采用水处理常用的氧化剂高锰酸钾,研究氧氟沙星被高锰酸降解的效能和动力学规律,并讨论高锰酸钾浓度、pH、温度等因素对反应速率常数的影响．结果表明,高锰酸钾对氧氟沙星的氧化过程符合二级反应动力学模型,在高锰酸钾过量的情况下,氧化反应的假一级反应动力学常数Kobs=0.000 092［KMnO₄］-0.002 72．pH对反应速率常数有显著影响．温度对反应速率也有影响,随着温度的升高,高锰酸钾氧化氧氟沙星的反应速率增加,高锰酸钾氧化氧氟沙星的反应表观活化能Ea=30.463 3 kJ·mol-1,该反应在一般水处理条件下较容易发生．     

微纳米金属铁粉的燃烧特性试验研究

运用热重分析手段对微纳米尺度金属铁粉燃料的着火和燃烧特性进行了研究.通过不同微米、纳米尺度金属铁粉燃烧过程的热重试验,分析不同粒径金属铁粉的燃烧特性,计算不同微米、纳米尺度金属铁粉在空气中燃烧的着火点、最高燃烧温度和表观活化能.结果表明,30～110nm粒径范围的纳米尺度铁粉的平均着火温度为280℃左右,最高燃烧温度为750～950℃,表观活化能为20～30kJ/mol;2～5μm亚微米级铁粉着火点为380℃,最高燃烧温度为950～990℃,表观活化能为37kJ/mol;而40μm的微米级铁粉着火温度为600℃左右,最高燃烧温度达到1000℃,表观活化能为58kJ/mol.随着颗粒粒径从微米减小到纳米尺度,金属颗粒的比表面积迅速增大,造成TG/DTG曲线上最大增重梯度所对应的反应温度和最高燃烧温度均明显降低,燃烧着火点温度明显降低,表观活化能迅速减小,因此反应活性随粒径的减小迅速提高.     

锌胺模型化物催化苯乙酮的烯丙基化反应机制

在M05-2X(SMD, pentane)/6-311++G**水平下,研究锌胺模型化物Zn(HHDS)₂催化苯乙酮与烯丙基硼酸酯的烯丙基化反应机制。计算结果表明,无催化剂存在时,底物硼酸酯的B中心作为Lewis酸活化苯乙酮。反应按协同机制进行,需要的能垒高达119.7 kJ·mol-1。在Zn(HHDS)₂催化作用下,烯丙基硼酸酯通过B与Zn的金属置换,生成具有较强亲核性的烯丙基锌胺物种,实现苯乙酮的烯丙基化。B与Zn的金属交换为速率控制步骤,需要的能垒为63.2 kJ·mol-1。计算发现形成烯丙基锌胺物种比二烯丙基锌物种在动力学上更占优势。通过B-N键断裂实现Zn(HHDS)₂的再生在能量上比B与Zn的金属交换形成烯丙基锌胺活性物种低33.9 kJ·mol-1,Zn(HHDS)₂为反应中起实际催化作用的活性物种。       

煤粉掺烧污泥的热重及动力学研究

通过热重实验仪,研究了煤粉、污泥及其混合物在不同比例下的燃烧特性。结果表明:单独燃烧时,煤的失重主要受固定碳燃烧的影响,污泥的失重主要受水分析出、挥发性物质析出和燃烧的影响;添加污泥有利于混合物着火,但不利于稳定燃烧,污泥的添加量以不超过30%为宜;随着污泥掺混比的增加,混合物开始失重的温度左移,失重峰的峰值温度与单煤燃烧的接近。燃烧动力学研究表明,煤的活化能为86.79 kJ/mol,高于混合物的任意一个阶段的活化能。混合物燃烧前期(低温段)的活化能小于燃烧后期(高温段)的活化能。