酸式邻苯二甲酸铜的热分解动力学研究

在水溶液中用硫酸铜和邻苯二甲酸氢钾反应合成了Cu(C8H5O4)2·2H2O,并得到了该配合物的单晶体,通过元素分析、IR光谱、TG-DTA对产物进行鉴定.以Achar法、Coats-Redfern法对TG曲线数据进行非等温动力学拟合,得到第一步脱水反应的动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)2(1-α)[-1n(1-α)]1/2,活化能E=135.0kJ/mol,指前因子lg(A/s-1)=14.89;第二步热分解的动力学方程为:dα/dt=Aexp(-E/RT)[-ln(1-α)]-1,活化能E=289.7kJ/mol,指前因子lg(A/s-1)=26.86.     

非等温法研究Ni(CH3COO)2·4H2O脱水反应的动力学

用非等温热重法研究了Ni(CH3COO)2*4H2O脱水反应的动力学方程和动力学参数,实验数据以Achar法、Coats-Redfern法、MKN法处理得到脱水反应的动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)(1-α),活化能为E=91.30 kJ/mol,指前因子lg(A/S-1)=10.37,对反应的动力学补偿效应方程进行了研究.     

对-叔丁基杯[4]的热力学和热分析动力学

用热重TG和DSC对杯芳烃对-叔丁基杯[4]热分解过程进行了研究,用多升温速率法和单升温速率法相结合的方法推断出了对-叔丁基杯[4]热分解的可能过程,并推断出了其可能的裂解反应动力学方程及热分析动力学参数;得出了结论脱包结甲苯的过程为23号机理函数,为三级反应过程,动力学方程为dα/dt=Ae-(E)/(RT)(1)/(2)(1-α)3;;表观活化能E为166.97 kJ*mol-1,指前因子A为1.67×1016 s-1;自身热分解脱去叔丁基的过程为1号机理函数,反应过程为一维扩散,动力学方程为dα/dt=Ae-(E)/(RT)(1)/(2)α;活化能E为248.89 kJ*mol-1,指前因子A为42.89 s-1.     

四水合乙酸鈷脱水反应的动力学

用等温热重法和非等温热重法研究了Co(CH3COO)2.4H2O的脱水反应.在51.4℃、55.9℃、59.6℃、61.4℃下的等温热重数据由等转化率下的lnt=E/RT ln[g(α)/A]进行拟合确定了活化能的大小;升温速率为10℃/min的非等温热重曲线显示Co(CH3COO)2.4H2O的脱水反应发生在55.1~100.2℃,其数据通过Doyle-Zsako法进行拟合,以线性相关系数为判据并结合等温热分析拟合结果,得到该脱水反应的非等温积分动力学模式函数g()α=1-(1-α)1/2,相应的动力学方程是dα/dt=Aexp(-E/RT).2.(1-α)1/2,活化能E=74.16 kJ.mol-1,指前因子lg[A/s-1]=11.48.     

FeS热分解动力学的热分析

FeS诱发含硫油品自燃的事故受到了业界的日益关注。通过在不同升温速率(2,5,8,10,15℃/min)下的热分析实验,应用模型和非模型拟合研究了FeS的热分解动力学机理,结果表明:FeS受热氧化是FeS与氧气物理吸附、化学吸附和化学反应过程,对FeS的模型拟合结果不稳定,可靠性较差;采用等转化率法得到FeS热分解的表观活化能E=(135.81±8.27)kJ/mol;通过Satava-Sestak方程确定了FeS的受热分解符合成核和生长模型函数A2:g(α)=[-ln(1-α)]1/2,其表观活化能E=148.43kJ/mol,表观指前因子A=3.82×109 K/s。     

四水合乙酸钴脱水反应的动力学

用等温热重法和非等温热重法研究了Co(CH3COO)2.4H2O的脱水反应.在51.4℃、55.9℃、59.6℃、61.4℃下的等温热重数据由等转化率下的lnt=E/RT+ln[g(α)/A]进行拟合确定了活化能的大小;升温速率为10℃/min的非等温热重曲线显示Co(CH3COO)2.4H2O的脱水反应发生在55.1~100.2℃,其数据通过Doyle-Zsako法进行拟合,以线性相关系数为判据并结合等温热分析拟合结果,得到该脱水反应的非等温积分动力学模式函数g()α=1-(1-α)1/2,相应的动力学方程是dα/dt=Aexp(-E/RT).2.(1-α)1/2,活化能E=74.16 kJ.mol-1,指前因子lg[A/s-1]=11.48.     

废弃环氧树脂电路板的热解机理及动力学研究

采用热分析技术(TGA)研究废弃环氧树脂电路板在氮气气氛和真空条件下热解过程的反应机理和动力学行为.将热解过程分为2个阶段进行机理和动力学研究.研究结果表明:环氧电路板的热解过程第1步是失去水分和小分子物质,第2步是有机材料的裂解.氮气氛围和真空2种条件下裂解反应第1阶段遵循共同的机理函数,是以成核及核成长为控制步骤的A3机理,反应级数为3级:第2阶段都是以幂函数不均匀生长为控制步骤的C1.5机理;真空热解有利于降低反应的活化能;氮气氛围裂解反应各阶段的表观活化能和频率因子分别为:E1=239.95kJ/mol,Al=1.94×1022s-1:E2=130.73 kJ/mol,A2=1.88× 1013 s-1;在真空条件下,裂解反应各阶段的表观活化能和频率因子分别为:E1=74.24 kJ/mol,A1=1.52×108 s-1;E2=41.64 kJ/mol,A2=5.16×1010 s-1.     

VPO催化剂再生动力学特性研究

利用热分析技术研究了流动气氛下WPO催化剂再氧化的反应行为及非等温反应动力学,采用几种不同的方法处理实验数据均得到较一致的结果,据此推断VPO催化剂最可几的氧化再生机理符合相边界控制的收缩核模型,得到了动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)×3(1-α)2/3,活化能E=238.57kJ/mol,指前因子A=7.74×1013s-1.     

溴化重稀土甘氨酸配合物的热分解动力学

用差示扫描量热法(DSC)研究了三种溴化重稀土甘氨酸配合物(GdBr3·3Gly·3H2O、TbBr3·3Gly·3H2O、DyBr3·3Gly·3H2O)的非等温热分解过程,用Ozawa法、Kissinger法、Achar微分法及Coats-Redfern积分法计算了配合物的热分解动力学参数(E和A),并推断出了配合物失第1分子水、失第2分子水、脱甘氨酸步热分解反应的机理函数,其热分解动力学方程分别为:da/dt=A/β·e-E/RT(1-α),dα/dt=A/β·e-E/RT(1-α)2,dα/dt=A/β·e-E/RT(1-α)2     

典型废旧家电印刷线路板热失重特性和热解动力学模型

用热重法研究了废旧电视机、电脑、手机和洗衣机4种典型家电印刷线路板的热解特性,发现在相同条件下不同印刷线路板的热解起始温度、终止温度、最大失重速率、峰温和反应时间随升温速率的变化规律一致,但总失重率存在着较大差异．建立了不定温条件下非均相反应的热解动力学模型,用Kissinger法和形状因子法求解了4种典型家用电器印刷线路板的表观动力学参数E、A和n．彩电：E=103．09kJ／mol,爿：8．17×10^8／min,n=1．73;洗衣机：E=98．15kJ／mol,A=1．50×10^8／min,H=2．73;手机：E=78．79k1／mol,A=2．48×10^7／rain,H=3．56;电脑：E=101.31kJ／mol,A=2．96×10^8／min,n=1．77．由动力学模型计算出的转化率与实验值之间能够较好地吻合．     

微反应器中他达拉非的高效合成及其动力学研究

他达拉非是一种重要的医药原料,其传统的合成工艺是在间歇反应釜中进行,具有产率低和反应时间长等缺点.为提高他达拉非的生产效率,该文研究了在微反应器中由(1R,3R)-1,2,3,4-四氢-2-氯乙酰-(3,4-亚甲基苯基)-9H吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯(四氢咔啉衍生物)与甲胺反应制备他达拉非.结果表明,与间歇反应釜相比,微通道反应器显著提高了他达拉非的产率,缩短了反应时间.当温度为65 ℃,四氢咔啉衍生物浓度为2.5 mmol·mL－1,甲胺与四氢咔啉衍生物物质的量的比为5,停留时间为20 min时,他达拉非产率达到88.3%.而在间歇釜中,他达拉非最佳产率仅为79.7%,反应时间为2 h.同时该文建立了该反应简化动力学模型,确定该反应总级数为2,指前因子为6.27×1011 mL·mol－1·s－1,活化能为38.92 kJ·mol－1.     

催化氧化合成过氧乙酸的本征动力学

过氧乙酸是一种用途广泛的有机过氧化物.利用固体酸催化剂催化氧化乙酸从而间接氧化环己酮合成ε-己内酯是一种绿色生产过程,其中催化氧化乙酸生成过氧乙酸是关键步骤.借助化学滴定分析法,使用Mg/Sn/W复合氧化物为催化剂,以H2O2为氧化剂,以乙酸丁酯为共沸剂研究氧化乙酸生成过氧乙酸过程的本征动力学及过程中H2O2分解动力学.当催化剂粒径为160～200目时,内扩散影响可基本消除,当搅拌速度大于800 r·min－1时,外扩散可以忽略.使用幂函数型模型对动力学过程进行描述,研究结果表明,过氧乙酸生成反应本征动力学速率方程对H2O2、乙酸均为一级,反应活化能为6.76141×104 J·mol－1,指前因子为6.78090×106;适用于该反应过程体系的H2O2分解反应动力学的反应级数为1.59345,反应活化能为7.59041×104 J·mol－1,指前因子为1.08795×108.     

含镍磁黄铁矿尾矿氧化动力学及机理研究

X-ray powder diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, thermogravimetry, differential scanning calorimetry, and mass spectrometry have been used to study the products of nickel-containing pyrrhotite tailings oxidation by oxygen in the air. The kinetic triplets of oxidation, namely, activation energy (E_a), pre-exponential factor (A), and reaction model (f(α)) being a function of the conversion degree (α), were adjusted by regression analysis. In case of a two-stage process representation, the first step proceeds under autocatalysis control and ends at α = 0.42. The kinetic triplet in the first step is E_a = 262.2 kJ/mol, lg A = 14.53 s?1, and f(α) = (1 – α)4.11(1 + 1.51 × 10–4α). For the second step, the process is controlled by the two-dimensional diffusion of the reactants in the layer of oxidation products. The kinetic triplet in the second step is Е_a = 215.0 kJ/mol, lg A = 10.28 s?1, and f(α) = (–ln(1 – α))–1. The obtained empirical formulae for the rate of pyrrhotite tailings oxidation reliably describe the macro-mechanism of the process and can be used to design automatization systems for roasting these materials.     

蛋白质酶促水解反应机理与动力学模型

研究蛋白质酶促水解制备生物活性多肽的反应机理与动力学行为，并建模表征不同反应机制的酶解曲线。基于对不同实验条件下反应时程特性的分析，以经典的米氏方程为理论基础，提出了同时考虑蛋白质单底物水解、蛋白酶失活以及底物或产物抑制因素的机理模型，并构建了指数形式动力学方程dh／dt=aexp（-bh），其中参数（a和b对于不同反应机理具有不同的表达形式和确定的数值结果，对于牛血清白蛋白（BSA）-胰蛋白酶（trypsin）模型体系，经实验拟合平均相对误差为4．73％，并求得该体系相应热力学和动力学常数：Km=0．0748g/L，Ks=7．961g/L，Kd=9．358min^-1，K2=38．439min^-1，Ea=64．826kJ／mol，Ed=80．031kJ／mol。所建整套模型可用于蛋白质酶解反应过程的模拟、热动力学常数的计算和生物反应器的优化设计。     

CO与HO2或NO2反应机理的计算研究

用密度泛函DFT（B3LYP）方法和MP2从头算方法，在6-311G（d，p），6-311＋＋G（d，p）基组水平上研究了CO＋HO2-C02＋OH，CO＋NO2-CO2＋NO2个反应的过渡态结构和反应机理，沿IRC分析指出反应均为协同完成的一步反应．同时计算了2个反应的活化位垒和反应焓变，并与实验估计值进行了比较．对CO与H02的反应采用MP2／6—311＋＋G（d，p）方法，计算所得反应位垒为100．98kJ／mol，与实验估计值93．60kJ／mol基本接近，对CO与N02的反应采用B3LYP／6—311＋＋G（d，p）方法，计算所得反应位垒为115．99kJ／mol，比实验估计值141．51kJ／mol低25．52kJ／mol．计算同时表明2个反应均为放热反应．     

过碳酸钠的热分解反应动力学

以 Coats和 Redfern线性化简单图解法对加入稳定剂和未加稳定剂的过碳酸钠热分解过程中的动力学特征参数进行了计算。结果表明 ,过碳酸钠热分解的反应级数为 0 .2 ,加入稳定剂与不加稳定剂的样品的活化能分别为 1 83.9k J/mol、1 62 .5k J/mol,频率因子为 2 .1 5× 1 0 2 0 s-1和9.1 2× 1 0 18s-1。由热分解动力学参数可以看出 ,加入稳定剂的产品比不加稳定剂的产品稳定性好     

印刷线路板热分解动力学特性

应用热重法对印刷线路板在不同的氮气／氧气气氛、不同的加热速率条件下的反应动力学进行研究。采用Friedman多个升温速率法分析反应机理,得到了不同氧浓度和加热速率下的反应动力学方程及动力学参数。研究表明：在氧气存在条件下,样品热分解反应分为两个阶段,加热速率的提高使热分解反应推迟,两个阶段反应过程的表观活化能有很大差别,反应分别受不同的化学反应机理控制。     

氢氧化铁引发含硫油品储罐自燃的动力学机制

含硫油品储罐自燃火灾事故的根本原因是罐壁铁锈被含硫油品腐蚀生成具有自燃倾向性的腐蚀产物,这些腐蚀产物自燃而引起油罐火灾。通过硫化试验模拟储罐内壁氢氧化铁硫化产物,对其进行热分析试验,应用非模型法和"主曲线法"确定氢氧化铁硫化产物的动力学机制。结果表明,氢氧化铁硫化产物在氧化反应阶段的热重曲线可分为两个主要的失重阶段:第一失重阶段符合随机成核和随后生长反应动力学反应机制,其模型函数为g(a)=[-ln(1-a)]0.673 1,平均活化能E=124.25 kJ/mol,指前因子A=4.45×1013s-1;第二失重阶段符合相边界动力学反应机制,模型函数g(a)=1-(1-a)0.45,平均活化能E=218.42 kJ/mol,指前因子A=1.07×108s-1。     

硫酸熟化-焙烧法从镍红土矿中回收镍和钴动力学研究

采用X线荧光(XRF)、X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对镍红土矿的化学组成、物相组织、显微结构以及镍钴赋存状态进行矿物学表征.通过硫酸熟化-焙烧-水浸法从镍红土矿中提取镍和钴,并研究镍和钴在硫酸熟化-焙烧过程中的动力学.结果表明:镍和钴的硫酸化过程符合Bagdasarym提出的多相液固区域反应模型,相应的动力学方程式可以用ln(-ln(1-α)=ln k+nln t(其中,α为反应进行程度,k为反应速率常数,t为反应时间,n为矿物中晶粒性质和几何形状的函数)来表示,镍和钴的硫酸化反应表观活化能分别为21.45 kO/mol和34.81kJ/mol,动力学控制过程为内扩散控制.