纳米晶镁铝水滑石结晶动力学

以尿素为沉淀剂制备纳米晶镁铝水滑石,其结晶生长机理与粒径无关.从相变驱动力、晶种与晶体形成、成核速率和晶体生长速率3个方面研究了纳米晶镁铝水滑石的结晶动力学,求出不同温度下成核速率、晶体生长速率及其相应的表观活化能,并确定其动力学模型.结果表明影响晶粒形成和生长的主要因素是晶化温度和反应物过饱和度.当x(Mg):x(Al)=3、晶化温度120℃、晶种Al(OH)3、晶种用量3.0%时可快速得到较好的层状纳米晶镁铝水滑石.     

纳米氧化锌半导体块材晶粒生长的研究

以平均粒径20nm的ZnO超微粉为原料,研究了纳米ZnO块材烧结过程中的晶粒生长行为,由实验结果得出在700～900℃温度范围内,纳米ZnO烧结的晶粒生长动力学指数n为6,晶粒生长的表观活化能Q为64kJ/mol,导出了纳米ZnO的晶粒生长动力学方程.与粗晶ZnO的晶粒生长进行了对比,初步分析了纳米ZnO的烧结机制.     

Nd2Fe14B/(α-Fe,Fe3B)复合纳米晶的生长动力学研究

采用X射线衍射分析(XRD)研究了Fe-Co-Nd-Dy-B非晶合金晶化过程中α-Fe、Fe3B纳米晶的生长动力学.根据纳米晶生长达到稳定状态所需的时间常数tE与退火温度Ta的关系,计算了α-Fe和Fe3B纳米晶的生长激活能为Egα-Fe=95±2 kJ/mol和E Fe3B=133±13 kJ/mol.该值远小于α-Fe和Fe3B两相的表观晶化激活能Ecα-Fe=555 kJ/mol和EcFe3B=481 kJ/mol.这表明Fe-Co-Nd-Dy-B非晶合金晶化过程中α-Fe和Fe3B纳米晶的形成主要由成核所控制.     

聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)的结晶动力学

用差示扫描量热仪详细研究了聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)的等温与非等温结晶动力学。用Avrami方程描述了PA10T等温结晶动力学,发现PA10T在选定的结晶条件下晶体的生长模式是二维生长,成核方式为均相成核,并求出Avrami指数为2,结晶活化能为302.32 kJ/mol;研究PA10T非等温结晶动力学后,发现随着降温速率的增大,结晶峰值温度向低温移动,结晶度和结晶焓增加,结晶速率显著加快。用Mo方程描述了其非等温结晶动力学,F(T)值随着相对结晶度的增加而增加,α值基本保持在1.6,非等温结晶活化能为338.56 kJ/mol。     

CdO纳米晶的固相合成及晶化动力学研究

以CdCl2和Na2CO3为原料,NaCl为稀释剂,利用固相反应合成前驱体,再经焙烧合成CdO纳米晶.用x-射线衍射(XRD)分析了不同焙烧温度对合成CdO晶粒尺寸的影响.研究结果表明:按Scherrer公式计算合成CdO纳米晶的晶粒尺寸在30～44nm,焙烧温度越高,晶粒尺寸越大;根据前驱体不同升温速率下的差热(DTA)曲线,用Kissinger 和Ozawa法计算合成CdO纳米晶的活化能分别为164.7kJ/mol和175.6kJ/mol,差别不大;根据晶粒生长动力学理论计算CdO晶粒长大的活化能为12.2kJ/mol,表明热处理过程CdO纳米晶粒的长大主要以界面扩散为主.     

A型分子筛生长的理论模型

以XRD，TEM，电子衍射对A型分子筛水热晶化过程中晶体生长作了实时观察，分析了晶体生长过程中晶体的聚集行为与演化特征，提出了A型分子筛生长的叠合生长模型，认为，水热体系经过一个晶化诱导阶段后，大量的纳米晶形成，纳米晶作为生长基元，相互迅速了聚集直接叠合演化为微米多晶体，叠合过程不同于邻位面生长所描述的生长基元一个个按次序嵌入晶面，而是许多纳米晶同时相互按一定方向叠合而形成微晶。     

硫镓银晶体热分析动力学

本文对AgGaS_2晶体的结晶过程进行了热分析动力学研究,获得了"动力学三因子"。利用动态多重扫描速率法获得的三个不同升温速率下的晶体结晶动力学参数,采用微分法Kissinger模型计算出AgGaS_2晶体结晶活化能为515.78KJ/mol,指前因子lnA为51.06,积分法FWO计算出结晶活化能为509.80kJ/mol,并运用普适积分法逻辑推导出AgGaS_2晶体结晶的最概然反应机制方程为Aurami方程Ⅱ。这对于了解AgGaS_2晶体的结晶动力学特性,生长大尺寸、高质量的AgGaS_2晶体具有非常重要的意义。     

碳助磨制备纳米镁铝储氢合金的结构及储氢性能研究

以改性无烟煤为助磨剂,在氢气气氛下球磨制备了具有纳米结构的镁铝合金储氢材料,通过SEM,XRD,TPD等手段对比研究了球磨吸氢材料及静态再吸氢材料的晶相结构及放氢动力学性能.结果表明:改性无烟煤具有良好的助磨作用,经5.5h球磨,材料平均粒度可达74nm;镁铝合金经反应球磨后,其中的Mg转化成了β-MgH2和γ-MgH2,放氢峰温低于300℃;静态再吸氢后,MgH2全部以β-MgH2存在,且晶体粒度增长60％,Mg17Al12分解为单质Mg和Al,其中单质Al使储氢材料放氢活化能降低,用Kissinger方程计算出球磨储氢和再吸氢材料的放氢一级表观活化能分别为107.3kJ/mol和67.1kJ/mol.     

水溶性苯并噁嗪单体的合成及结晶性能分析

以双酚A、聚醚胺(M1000)和多聚甲醛为原料,甲苯为溶剂制备水溶性苯并噁嗪单体(Ba-Jeff)。通过非等温差示扫描量热(DSC)法研究Ba-Jeff结晶动力学。采用Kissinger法和Ozawa法计算Ba-Jeff结晶过程中的表观活化能和指前因子。通过偏振光学显微镜(POM)原位观察Ba-Jeff晶型和晶体生长过程。结果表明:Ba-Jeff结晶时平均表观活化能和指前因子分别为67.7kJ/mol和1.2×10~(17)。Ba-Jeff在低温可形成典型球晶。     

金红石型二氧化钛粒子成长及动力学

利用XRD技术研究了以TiCl₄为原料、用前驱体方法制备的金红石型TiO₂的粒子成长及其动力学．结果表明：随着热处理温度的不断升高,TiO₂纳米粒子的粒径也逐渐增大,在773K以下,粒子生长缓慢,在773K以上,粒子生长迅速．温度一定,TiO₂粒子随热处理时间增加而长大,且在前2h内增长较快,2h后粒径趋于稳定,粒子的成长主要受温度控制,热处理时间对粒子成长影响较小;粒子成长的表观活化能以773K为界分为两部分,温度高于773K时,粒子生长表观活化能为54．62±373kJ／mol;温度低于773K时,粒子生长表观活化能为6．43±3.39kJ／mol．     

云母微晶玻璃等温转变动力学的研究

本文对以TiO₂为晶核剂的云母微晶玻璃等温析品转变进行了研究,发现玻璃的差热分析（DTA）曲线上出现了两个析晶放热峰,X光衍射分析（XRD）表明,在这两个析晶峰温度下从玻璃中分别析出了钛酸镁（MgTi₂O₅）和云母（KMg₃AlSi₃O₁₀F₂）晶体.用差热分析测定了玻璃等温析晶活化能和晶体的生长指数．玻璃析出钛酸镁和云母的活化能分别为242kJ／mol和265kJ／mol．云母晶体以二维方式生长,生长过程受界面过程控制.     

纳米氢氧化镁粉体的制备及热分解动力学研究

以氯化镁和尿素为原料,采用均匀沉淀法制备出厚度约为20 nm的片状纳米氢氧化镁粉体。利用热重分析法对片状纳米氢氧化镁粉体在不同升温速率下的热分解动力学进行研究,以期深入认识由纳米氢氧化镁粉体热分解得到纳米氧化镁粉体过程的物理化学本质。分别采用Coats-Redfern方程和Dolye方程,对热重分析数据进行了处理和拟合,得到了片状纳米氢氧化镁粉体热分解反应属于Avrami-Erofeev(n=1)的成核和生长为控制步骤的反应机理,其表观活化能E=131 kJ/mol,指前因子A=1.56×1010。     

聚羟基丁酸酯的等温与非等温结晶动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究了聚羟基丁酸酯(PHB)的等温与非等温结晶动力学。采用Avrami方程分析了等温结晶动力学,Avrami指数n≈2,表明PHB以异相成核的二维平面晶体方式生长,等温结晶活化能为82.4 kJ/min。采用Jeziorny法和莫志深法分析了PHB的非等温结晶动力学,Avrami指数n≈3,表明PHB非等温结晶过程以异相成核的三维球晶方式生长。     

苯并噁嗪-酚醛-环氧豆油三元聚合体系的热分解行为研究

通过热重分析法研究了苯并噁嗪-酚醛-环氧豆油(BA-NP-ESO)三元聚合体系在不同升温速率下的热分解动力学。利用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法求取了三元聚合体系热分解过程的表观活化能,当分解率在0.3～0.9范围内时,反应属于同一机理,两种方法求得的活化能分别为241.1kJ/mol和253.7kJ/mol。运用Coats-Redfern法和Achar法对非等温动力学数据进行分析,得到热分解反应的机理函数,其热分解反应为四级反应,符合随机成核和随后生长机理,两种方法求得的表观活化能分别为250.21kJ/mol和266.96kJ/mol,与KAS和FWO法的结果较为一致。     

FINEMET合金晶化行为的DSC研究

本文通过非等温DSC方法研究了Fe73.5CulNb3Si13.5B9合金的晶化行为.根据不同升温速率的DSC曲线,采用Kissinger方程计算了两个析晶峰的晶化表观激活能E1(406±14kJ/mol)和E2(455±37kJ/mol)及频率因子ν(ν1＝3.15839×1022,ν2＝5.24126×1021);根据表观激活能与晶化分数的关系图分析了合金的晶化过程;最后利用JMA模型计算出两个析晶峰的Avrami指数m1(1.44)和m2(3.5),并根据动力学参数分析了非晶Fe73.5CulNb3Si13.5B9合金的析晶机理.     

稀土元素对二氧化硅负载型磷钼酸结构和催化氧化脱硫性能的影响研究(英文)

采用溶胶-凝胶法分别制备了La3+、Ce3+和Pr3+改性的SiO2负载型磷钼酸作为催化剂,并对催化剂进行了傅里叶红外光谱、X射线衍射和孔隙结构等表征,同时考察了催化剂在温和条件下对模型油的催化氧化脱硫性能。结果表明:催化剂保持了磷钼酸的Keggin型结构,稀土离子的改性明显促进了磷钼酸活性中心的分散和催化剂孔径、比表面积的提高;二苯并噻吩的催化氧化反应符合表观一级动力学规律,且La-Mo/SiO2、Ce-Mo/SiO2和PrMo/SiO2催化二苯并噻吩氧化的活化能分别为30.29kJ/mol、33.41kJ/mol和35.15kJ/mol。     

空气中LiMn2O4的热分解动力学

为了得到LiMn2O4在空气中的分解动力学，用TG、XRD和H—E积分方程研究其分解过程．1070-1210K的分解反应为LiMn2O4(Cubic)→LiMn2O4—5(Orthorhombic) δ／2O2，过程属于成核生长控制，活化能为204．16kJ／mol．1210-1473K的分解反应为3LiMn2O4—δ(Orthorhombic)→LiMnO2 Mn3O4 Li2Mn2O4 (1—3δ／2)O2，1210-1300K内的分解过程属于成核生长控制，活化能为185．61kJ／mol，在1300-1473K内的分解过程属扩散控制，活化能为208．74kJ／mol．由H—E积分方程得到的动力学参数InA与E、logC与m间存在明显的动力学补偿效序．     

香草醛改性壳聚糖对镉离子的吸附热力学和动力学

研究了微波辐射条件下香草醛改性壳聚糖(V-CTS)对Cd2+离子的吸附性能,测定了吸附等温线和吸附动力学曲线。结果表明,该吸附剂对Cd2+离子的吸附行为符合Freundlich吸附等温式,在298～318K温度范围内,焓变ΔH=24.22kJ/mol,表明吸附是吸热过程。吸附动力学符合Lagergren二级吸附速率方程,反应活化能为25.58kJ/moL,表明V-CTS对金属离子的吸附由化学反应控制,而非扩散控制。吸附剂解吸再生循环使用4次后,镉离子的吸附容量仅减少18.9%,该吸附剂具有较好地再生使用性。     

聚乙二醇的等温结晶动力学

用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚乙二醇(PEG)的等温结晶动力学。结果表明,在较高温度下处理PEG后,等温结晶过程中,Avrami指数n≈4,表明PEG以均相成核的三维球晶方式生长,同时计算得到结晶活化能为72.013 kJ/mol;而在较低温度处理PEG后,等温结晶过程中,Avrami指数n≈3,表明PEG以异相成核的三维球晶方式生长,结晶活化能为234.791 kJ/mol,比较高温处理后的结晶活化能高,说明PEG的结晶能力随热处理温度的降低而降低。     

钛吸氢、氘和氚的动力学同位素效应研究

应用反应速率分析方法,在高真空金属系统上测定了钛在恒容体系和550℃～750℃范围内吸收氢、氘和氚的P-t曲线,并由此计算了各自在不同温度的速率常数,得到钛吸氢、氘和氚的表观活化能分别为(55.6±2.4)kJ/mol、(110.2±3.0)kJ/mol和(155.5±3.2)kJ/mol.钛吸氚的表观活化能最高,钛吸氢的表观活化能最低,表现出显著的动力学同位素效应,表明钛吸氚进行氚化反应较氘化和氢化更难于进行.