超支化不饱和聚(酰胺-酯)的改性及热分解动力学

采用不同链长的十四酰氯和十八酰氯对超支化不饱和聚(酰胺-酯)(MHBP)的端羟基进行原位端基改性,制备出2种改性超支化聚合物,用傅立叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、黏度法等对其结构及性能进行表征,并研究了它们的热分解行为及其热分解动力学.结果表明,其热分解反应不是一级反应,改性超支化聚合物的热稳定性与末端烷烃链的长度有关,用Ozawa法求出了热分解表观活化能.     

聚四氟乙烯型印刷线路板的热解实验

利用热重(TG)法进行了聚四氟乙烯(PTFE)型印刷线路板不同升温速率的热解特性实验研究,建立了表观热解反应动力学模型.利用固定床热解试验装置进行了PTFE线路板热解实验,利用气-质联用(GC-MS)和扫描电镜(SEM)分别检测了热解气体和固体产物.结果表明:a.所建热解模型与实验数据符合较好,求得动力学三参数分别为活化能223.606 kJ/mol,反应级数0,指前因子1.529×1013min-1;b.热解气体产物主要为八氟环丁烷.手动剥离即可实现金属和玻璃纤维等组分的分离富集,富集的金属片主要为铜片及其镀层上含有少量的金、镍等贵重金属;富集的玻璃纤维中含有大量的碳,还有一定量的O,F,Al,Si,Ca,Ti等元素.     

不饱和聚酯树脂/粉煤灰复合体系固化动力学研究

用差示扫描量热法(DSC)分别研究了不饱和聚酯树脂及不饱和聚酯树脂/粉煤灰体系的固化过程,用Kissinger法,Ozawa法,Friedman法以及Crane方程分析了其固化反应,得到了固化反应的表观活化能、指前因子、反应级数等动力学参数,并用T-(外推法确定了凝胶温度、固化温度和后固化温度等固化工艺温度.     

Fe2O3/氮掺杂石墨烯复合材料的热分解动力学

对Fe₂O₃/氮掺杂石墨烯（NG）的热解行为进行热重研究,分析出物质的热分解特性和机理函数。通过水热法制备Fe₂O₃/NG样品,在氮气氛围的保护下分别以5、10、15、20 K/min的升温速率线性升温到1 473.15 K。使用Kissinger Akahira and Sunose（KAS）、Flynn-Wall-Ozawa（FWO）两种“model free”方法和Coats-Redfern模型拟合法进行热动力学拟合,结果表明：FWO和KAS两种拟合法估算的表观活化能变化范围分别为404.08~424.65 kJ/mol和405.52~427.10 kJ/mol,且表观活化能随着转化率的增大而增加;FWO和KAS两种拟合法估算的表观活化能平均值分别为410.92 kJ/mol和412.74 kJ/mol,相差0.4%;Mample Power（P3）是最能反映Fe₂O₃/NG分解机理的函数。     

一种新型聚酰亚胺的非等温热分解动力学

通过热重法、差示量热扫描法以及红外光谱法研究了由3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylicdianhydride(二苯酮四酸二酐,简称BTDA)和4,4'-(1,3-phenylenedioxy)-dianiline(CAS:2479-461)所形成的一种新型聚酰亚胺的非等温热分解过程,测得其失重5%温度为492℃,失重10%温度为530℃.用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Ozawa法求取活化能Ea,用热分析动力学三因子求算的比较法判断出可能的机理函数.新型聚酰亚胺热分解的活化能为160.30kJ/mol,指前因子lnA为17.67.推断出可能的热反应机理函数为F2,其微分式和积分式分别为(1-α)2和(1-α)-1-1.     

依诺沙星的热分解机理及热动力学研究

采用差示扫描量热法(DSC)、热重法(TG)和微分热重法(DTG),研究了非氧状态下药物依诺沙星的热分解动力学过程,运用Coats-Redfern方法计算了其特征热分解动力学参数-表观活化能(E)、指前因子(A)、热分解动力学方程(k).并通过量子化学AM1方法计算的各原子对作用能,分析推断药物热解过程.     

生物质热解过程两种动力学分析方法的比较

利用Coats-Redfern法和Starink等转化率法对松球和玉米芯两种生物质的热解过程进行动力学分析.Coats-Redfern法需事先假设或筛选动力学模型,采用Malek法对动力学模型进行了筛选,松球、玉米芯热解过程分别符合D3,R2模型.Starink等转化率法不需模型假设即可进行动力学求解,求得的活化能比由Coats-Redfern法求得的活化能高.由Starink等转化率法求得玉米芯的活化能在整个热解过程中变化较小,可以用单一机理函数描述,而松球的活化能在整个热解过程中变化较大,不可以用单一机理函数描述.     

二乙基次膦酸铝的热分解动力学研究

以TG-DTG为手段,研究二乙基次膦酸铝阻燃剂在氮气气氛中的热分解动力学;利用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法对其进行热分解动力学研究,计算出该阻燃剂的平均热分解表观活化能分别为260.2和259.4 kJ/mol;利用atava-estk法研究该阻燃剂的热分解机理属于相边界反应,得到其热分解动力学方程为g(α)=1-(1-α)1/3。     

聚β-环糊精缓释微球的热稳定性研究

为研究聚β-环糊精缓释微球的热稳定性及其热分解反应动力学参数,用热重法(TGA)和差示扫描量热法(DSC).结果其热分解反应为一级动力学过程,表观活化能Ea为164.04 kJ·mol-1(Kissinger法)或169.84 kJ·mol-1(Ozawa法),指前因子A为1.05×1013,反应速率常数k298为2.69×10-15 s-1,半衰期t2980.5为8.18×106 a.证明β-环糊精(β-CD)经聚合反应制成聚β-CD缓释微球后,其热稳定性显著提高.     

阿斯匹林的热稳定性及其热解动力学

目的研究了阿斯匹林的热稳定性及热解动力学.方法采用TG热重仪测定药物的热解曲线,用多条升温速率法Freeman-Carrollde 法和 Ozawa 法处理热重数据并比较热解活化能和热解温度.结果计算出阿斯匹林的热解动力学参数活化能、指前因子、反应级数;热解动力学方程为dα/dt=1.15×108e-96.04/RT (1-α)1.91.结论阿斯匹林片剂的热稳定性大于原药.由于阿斯匹林对温度敏感,应低温储存.阿斯匹林在室温下分解10 %约需2.08 a.     

Kinetics of petroleum coke/biomass blends during co-gasification

The co-gasification behavior and synergistic effect of petroleum coke, biomass, and their blends were studied by thermogravimetric analysis under CO₂ atmosphere at different heating rates. The isoconversional method was used to calculate the activation energy. The results showed that the gasification process occurred in two stages: pyrolysis and char gasification. A synergistic effect was observed in the char gasification stage. This effect was caused by alkali and alkaline earth metals in the biomass ash. Kinetics analysis showed that the activation energy in the pyrolysis stage was less than that in the char gasification stage. In the char gasification stage, the activation energy was 129.1–177.8 kJ/mol for petroleum coke, whereas it was 120.3–150.5 kJ/mol for biomass. We also observed that the activation energy calculated by the Flynn–Wall–Ozawa (FWO) method were larger than those calculated by the Kissinger–Akahira–Sunosen (KAS) method. When the conversion was 1.0, the activation energy was 106.2 kJ/mol when calculated by the KAS method, whereas it was 120.3 kJ/mol when calculated by the FWO method.     

4种农林生物质的热解特性及动力学研究

为优化生物质热解工艺,研究了4种农林生物质的热解特性及其动力学参数的分布规律。利用热重分析仪对4种生物质的热解失重行为进行了试验研究,采用热解特性指数P对生物质的热解特性进行了综合评价,使用CoatsRedfern方法对生物质的热解过程进行了动力学分析。研究结果表明：生物质的热解反应可分为干燥预热、快速失重和缓慢失重3个阶段;各生物质在主热解区低温段所需热解活化能要高于高温段;活化能和频率因子均随升温速率增大而增大;采用n-2级动力学模型能较好地表述整个主热解区的反应过程;采用15K／min的升温速率和500℃的热解终温可提高热解反应速率,降低能耗。     

头孢硫脒热分解动力学研究

采用TG-DTG(thermal gravity -differential thermal gravity)法研究了头孢硫脒的热分解过程动力学。头孢硫脒热分解为一步完成，开始失重时的温度为430~450 K。运用Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger-Akahira-Sunose法和Starink法计算了头孢硫脒热分解过程中的活化能值，发现活化能均随着热分解转化率的升高而降低。通过Málek 法得到头孢硫脒晶体的热分解动力学三因子分别为E_α=109 kJ/mol、ln A=30.60 s^-1、最概然动力学模型为SB(0.241 7, 0.658 9)。预测头孢硫脒在273.15 K以下时的理论贮存期为3年。     

聚苯醚型超支化环氧/E-51的非模型固化动力学

分别采用Friedman(FR)法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法、Kissinger-Akahira-Sunose (KAS)法,以及Vyazovkin(VA)高级非模型法,对聚苯醚型超支化环氧(EHPPO9)/双酚A缩水甘油醚型环氧(E-51)体系的固化反应活化能和指前因子进行了计算,并对计算结果进行了比较分析和研究。结果表明,FWO法和KAS法的计算结果与VA法的计算结果比较接近,能够较为准确地反应固化行为,而FR法的结果偏差较大;在E-51环氧中添加聚苯醚型超支化环氧后,固化体系放热峰的峰值温度和反应活化能都有所下降,表明添加聚苯醚型超支化环氧后可使固化反应更容易进行。     

碱式碳酸锌在二氧化碳气氛下的热分解动力学

运用TG/SDTA同步分析仪, 研究了碱式碳酸锌在流动二氧化碳气氛中的热分解过程及热分解动力学. 探讨了加热速率对反应过程的影响. 采用Friedman法对实验数据进行分析,结果表明,反应的活化能数值随着分解率的不同而变化, 由此推断该反应是由多步反应组合而成的,其平均表观活化能E_a为286.84 kJ/mol.     

聚亚苯基苯并二(口恶)唑的热分解行为

用热失重方法分析了聚亚苯基苯并二唑(PBO)纤维在不同气氛中的热分解行为,采用O zaw a法计算了PBO纤维在氮气和空气两种气氛中的热分解活化能。结果表明升温速率对PBO纤维的热分解温度有较大影响;氧气作为热分解反应的引发剂,大大降低了分解反应的活化能;由IR光谱对不同温度裂解产物结构的分析,推测了热氧化降解对PBO纤维分子结构的影响;在不同失重率时几乎相同的热分解活化能,表明无论热分解的气氛如何,PBO纤维的热分解均是一个无规引发的单阶段过程;结合PBO纤维在两种气氛中的热分解机理,解释了分解气氛对残碳率的影响。     

三种糖类物质的热降解动力学研究

以TGA为手段，研究了壳聚糖、β-环糊精、淀粉在氮气环境下的非等温热降解动力学，采用Owaza和Friedman方法，计算了三种物质的降解动力学活化能，并使用Coats-Redfern法计算了三种物质的反应机理函数和指前因子. 结果表明：壳聚糖、β-环糊精、淀粉降解活化能分别是147.1，129.1和148.3kJ/mol,机理函数是-ln(1-α),［-ln(1-α)］2/5和［-ln(1-α)］1/2；lnA为7.7838，8.6499和7.8688min-1.