连续结晶器中十水草酸铈反应结晶动力学分析

本文通过连续稳态法对连续结晶器中十水草酸铈反应结晶动力学展开研究。通过对十水草酸铈晶体的粒数密度分布数据加以测定,进而根据相关数据完成生长速率模型的构建,实现晶体粒数密度分布数据拟合,并满足不同实验条件要求。通过方程测算可以得出十水草酸铈晶体的成核速率与生长速率,得出随着过饱和度的降低,十水草酸铈晶体平均粒径将增大,进而为十水草酸铈的大规模工业生产提供数据参考。     

连续结晶器中十水草酸铈反应结晶动力学研究

采用连续稳态法,对十水草酸铈在混合悬浮、混合产品排出(MSMPR)结晶器中的连续反应结晶动力学进行了研究。实验测定了十水草酸铈晶体的粒数密度分布数据,并以此为基础,基于粒度无关生长速率模型,对不同实验条件下晶体的粒数密度分布数据进行拟合,确定了十水草酸铈的成核动力学方程和生长动力学方程,并计算得到十水草酸铈晶体的成核、生长速率相对于过饱和度的指数分别为4.211和0.752。同时,对方程的理论分析表明,低过饱和度有利于得到平均粒径更大的十水草酸铈晶体。十水草酸铈结晶动力学的研究,为其大规模工业生产提供了重要的动力学数据。     

二水草酸镍在氩气中的热分解过程

通过TG-DSC、SEM和激光粒度分析仪对二水草酸镍在氩气中热分解过程进行分析,研究结果表明:二水草酸镍在氩气中的热分解过程经历了2个阶段,首先,200—300℃时二水草酸镍失去结晶水;其次,325—425℃时N iC2O4被热分解为金属镍粉。与此同时,二水草酸镍在氩气中热分解制备金属镍粉过程中,在254.4—407.5℃时,二水草酸镍在氩气中热分解产物的粒径变化最大;407.5—450.0℃时,二水草酸镍在氩气中热分解产物的粒径变化次之。因此,为了制备出超细的金属镍粉,可以分段性地控制二水草酸镍在氩气中的热分解条件。     

二水草酸镍在空气中热分解过程的研究

通过热重差热分析仪和激光粒度分析仪对二水草酸镍在空气中热分解过程进行分析,研究结果表明：二水草酸镍在空气中的热分解过程经历了两个阶段,在175～275 ℃二水草酸镍失去结晶水;从325～400 ℃ NiC₂O₄被热分解为氧化镍。二水草酸镍在空气中热分解制备氧化镍过程中,在246.5～357.8 ℃,二水草酸镍在空气中热分解产物的粒径变化最大;在357.8～400.0 ℃,二水草酸镍在空气中热分解产物的粒径变化次之。因此,为了制备出超细的氧化镍,可以分段性地控制二水草酸镍的热分解条件。     

草酸偏二甲肼热分解性能研究

基于草酸偏二甲肼在核燃料后处理Purex流程污溶剂的洗涤及在双子表面活性剂合成中的应用,采用TG/DTG、DSC及热红联用技术对草酸偏二甲肼的热分解性能进行了研究.热分析结果表明,草酸偏二甲肼热分解主要发生在180.4～217.6℃之间,峰值温度约为199.2℃,分解过程为吸热反应.利用Kissinger法研究了草酸偏...     

一水硬铝石热分解动力学研究

分别采用等温过程、非等温过程热重 -差热联合法测定一水硬铝石 (β-AlOOH)的TGA曲线 .利用X射线衍射仪对分解前后试样进行了物相分析 .经数据处理 ,得到了不同时段、不同方法下热分解反应的动力学参数E ,A和相应的反应机制 .结果表 2明 ,一水硬铝石在40 0℃时开始缓慢反应 ,反应峰温在 5 10℃附近 .其热分解机制比较复杂 ,并且在转变分数 0 .85 <α <0 .90这一区段呈现一个目前无法解释的机制 ,这可能是两种反应机制同时控制的结果 ,或者需要建立新的模型 .     

四水合硫酸铈铵的热分解动力学教学设计与实践

基于培养具有"践行师德,学会教学,学会育人,学会发展"基本素养的化学合格师范生的要求,为了拓展物理化学中化学动力学的知识和和实践能力,我们在物理化学实验中开设固相反应动力学实验项目.本文以四水合硫酸铈铵为例设计了一种热分析动力学探究性实验,并进行了教学实践.教学实践结果表明通过该实验的实施提高了学生发现问题解决问题的能...     

纳米镁铝水滑石热分解机理及其动力学

以尿素为沉淀剂制备纳米镁铝水滑石(LDH),结合X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重-差热分析(TG-DTA)表征方法,研究了纳米LDH的热分解过程及其动力学。结果表明,纳米LDH热分解存在两个阶段:当热分解温度在410～527 K时,纳米LDH失去表面吸附水和层间结合水,其热分解动力学方程为随机核化Aurami方程Ⅰ;当温度在604～768 K时,纳米LDH Brucite层脱去羟基,CO_3~(2-)以CO_2形式逸出,其热分解动力学方程为三维扩散球形对称Jander方程。     

柠檬酸铈的热分解机理及反应动力学

在程序升温条件下,用DSC、TG/DTG、固相原位反应池/FTIR联用技术,研究了柠檬酸铈的热行为、分解机理和常压非等温分解反应动力学参数,获得了相应的动力学方程.结果表明,柠檬酸铈的热分解反应存在1个脱水吸热阶段(Stage Ⅰ)和2个放热阶段(Stage Ⅱ和Ⅲ);主放热分解阶段(Stage Ⅱ)的表观活化能Ea和指前因子A分别为148.59kJ/mol和1011.64s-1;动力学方程可表示为:dα/dt=1011.81(1-α)[-ln(1-α)]1/3e-1.79×104/T;反应机理服从n=2/3的Avrami-Erofeev方程.由加热速率β→0的DSC曲线的初始温度(Te)和峰温(Tp)计算得柠檬酸铈的热爆炸临界温度值Tbc和Tbp分别为527.09K和542.71K.反应的△S≠、△H≠和△G≠分别为:16.82J·mol-1·K-1、163.11kJ/mol和158.74kJ/mol.     

十氢十硼酸双四乙基铵热分解特性及其动力学参数

为了解十氢十硼酸双四乙基铵(BHN-10)热分解特性及反应动力学,采用同步热分析-红外质谱联用技术(TG-DSC-MS-FTIR)及热裂解原位池-傅里叶变换红外光谱联用技术(FTIR)对BHN-10热分解过程中间产物和最终产物进行分析;使用Kissinger和Ozawa方法计算两个热分解阶段的动力学参数,并利用Coats-Redfern法拟合得到反应动力学方程。结果表明,BHN-10热分解第一阶段和第二阶段的活化能分别为150.9 kJ/mol和161.7 kJ/mol;第一阶段受随机成核和核增长机理控制,第二阶段遵从幂级数法则(Mampel power);两阶段的动力学机理函数分别为G(α)=[-ln(1-α)]1/3(n=3)和G(α)=α1/4;BHN-10热分解反应第一阶段质量损失2.9%,与理论脱氢质量损失相一致,此阶段发生B10H2-10的脱氢产生氢气和非晶态硼的过程,在热分解第一阶段会生成熔融分解型的中间产物四乙基铵阳离子;第二步反应质量损失39.4%,接近第二阶段气体质量损失的计算值43.4%,是四乙基铵阳离子上的质子转移并通过Hoffman消除反应生成乙烯和Et3N,Et3N进一步分解为C 2H 6、NH3、H2和碳单质。     

硫酸铵分解过程及其热分解动力学研究

硫酸铵热分解能为硫酸氢铵溶液浸出粉煤灰提取氧化铝工艺过程提供硫酸氢铵溶液和氨水,研究硫酸铵热分解过程的机理和热分解动力学具有重要意义。通过X射线衍射、质谱和傅里叶变换红外光谱等对硫酸铵热分解过程的产物进行了表征,结果表明硫酸铵的热分解产物为硫酸氢铵、焦硫酸铵、氨气、水、氮气和二氧化硫。采用X射线衍射、质谱和傅里叶变换红外光谱等表征方法并与热重分析技术联用对硫酸铵进行了分析,结果发现硫酸铵的热分解过程分为3个阶段：硫酸铵分解形成硫酸氢铵和氨气;硫酸氢铵脱水形成焦硫酸铵;焦硫酸铵分解。采用Ozawa-Flynn-Wall和Kissinger-Akahira-Sunose无模型方法计算每个阶段的活化能。采用Coats-Redfern方法确定每个阶段最可能的机理函数。结果表明：第一阶段的平均活化能（E）为125.21 kJ/mol,ln A为18.46;第二阶段的平均活化能（E）为110.21 kJ/mol,ln A为13.94;第三阶段的平均活化能（E）为97.70 kJ/mol,ln A为8.44。     

氧化铜对碳酸钙热分解动力学过程的影响

利用热重分析和差式扫描量热仪测定了CaCO3试样和在CaCO3试样中加入质量分数(下同)为1．0％CuO试样的热解动力学行为。应用Coats and Redfern方程得出2种试样的活化能。X射线衍射扫描电镜、能谱分析等方法分析了掺入CuO后CaCO3在600～1100℃的7个温度保温0．5h所得分解产物的组成及微观形貌。结果表明：CuO的加入能降低CaCO3的分解温度,并降低其活化能值,当CuO掺入量为1％时,CaCO3的起始分解温度和表观活化能比参比样分别下降了12℃和10kJ／mol。研究还表明：CuO与CaO反应形成了CaCu2O3和Ca2CuO3 2个中间化合物,该体系在1000～1050℃产生液相。     

阻燃剂四溴苯酐的热分解动力学研究

用热重-差热分析法对阻燃剂四溴苯酐的热分解过程进行了动力学研究.结果表明四溴苯酐的热分解过程分两步进行.采用Dbyle-Ozawa积分法和Achar-Brindley-Sharp-Wendworth微分法对两步热分解过程分别进行分析,在30种机理函数中进行筛选,得到了四溴苯酐的两步热分解的最概然机理及动力学特性参数.     

草酸锌热分解条件对氧化锌粒径的影响

借助透射电镜(SEM)研究了不同热分解条件对氧化锌粒径的影响规律。实验发现:在500～900℃的煅烧温度内,随着热分解温度的增加,氧化锌的聚集程度越来越大,平均粒径由50nm增大至500nm;在同一煅烧温度(500℃)下,随着煅烧时间的增加氧化锌的聚集程度呈增大趋势,平均粒径由50nm增大至300nm。相同热分解条件下,由乙醇洗涤的草酸锌制备的氧化锌粒径分布较窄(10～50nm),而由水洗涤的草酸锌制备的氧化锌粒径分布较宽(30～80nm)。热分解草酸锌制备纳米氧化锌的适宜工艺条件为:500℃,1h。     

钾长石-石膏-碳酸钙热分解过程动力学实验研究

实验研究了钾长石-石膏-碳酸钙体系加入硫酸钠时的热分解反应动力学,结果表明,改变反应温度、硫酸钠浓度和钾长石粒径,热分解过程均受克-金-布固膜扩散控制.反应过程对硫酸钠的反应级数为0.545,反应速率与钾长石初始粒径的平方成反比,表观活化能为164.5kJ?mol-1,并用扫描电镜和X-ray衍射分析对产物进行物相分析,结合热分析和热力学分析结果,初步分析了该体系热分解过程的反应机理,拟定了反应步骤.     

碳酸氢钠热分解的动力学模型与研究

加热分解碳酸氢钠制备碳酸纳和二氧化碳气,属于气、固两相同的非均相反应。本文在对该反应机理进行了分析的基础上,认为此反应的动力学过程应为化学反应控制。应符合化学反应控制的动力学模型,实验证明:当温度为448K时,所得数据可与所应用的模型吻合。     

黑索今基发射药热分解动力学研究

利用失重法(TG)在升温速率5 K·min~(-1)、10 K·min~(-1)、20 K·min~(-1)下对RDX基发射药的热分解进行了测试,并对其热分解动力学进行了研究。实验结果表明:将TG数据与Malek法相结合,利用辅助函数y(α)和z(α)判定RDX基发射药热分解动力学机理函数,通过动力学表达式的求解可以得出两种不同配方发射药的表观活化能及反应级数。     

草酸铈水合物催化制备苯乙酮工艺条件研究

以草酸铈水合物催化氧化乙苯制备苯乙酮,探究反应温度、反应时间对乙苯转化率以及苯乙酮收率的影响,利用固定靶X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪(TG)、X射线光电子能谱仪(XPS)对滤渣进行定性分析,探究催化剂循环稳定性。结果表明,该体系下最佳工艺条件为：催化剂用量2%(摩尔百分比),反应温度120℃,反应时间24 h。此时,乙苯转化率53.68%,苯乙酮选择性55.03%;滤渣洗涤后仍为草酸铈,循环5次后,催化活性基本不变。     

结合胶的热分解反应动力学研究

应用TG/DSC技术研究了天然橡胶(NR)和以普通炭黑、碳纳米管(MWNT)分别作为填料制备的结合橡胶。应用FWO(Ozawa-Flynn-Wall)计算了NR、炭黑结合胶及MWNT结合胶的热分解动力学,并利用多元非线性拟合法求得NR、炭黑结合胶及MWNT结合胶的热分解反应机理及机理函数。