零价铁催化降解2,4-二叔丁基苯酚的试验研究

采用零价铁(Fe0)激活过硫酸盐(PS)产生SO-4·,氧化降解水中的2,4-二叔丁基苯酚(DTBP).通过改变零价铁初始投加量、PS初始浓度、初始p H值、温度等因素,探索这些因素对DTBP降解效果的影响,并且比较了紫外光(UV)、Fe0以及Fe~(2+)对DTBP的催化降解效果.结果表明:DTBP的降解速率随着Fe0投加量由0.5 mmol/L提高到4.0 mmol/L而加快,当投加量提高到5.0 mmol/L时则会发生抑制作用;当DTBP溶液中PS的浓度由0.125 mmol/L提高至0.500 mmol/L时能够加快DTBP的降解速率,但是进一步增大PS的浓度会使DTBP的降解速率先降后升;Fe0催化降解DTBP的速率随着溶液初始p H值的升高而逐渐减小;热激活PS体系中,提高温度对激活PS降解DTBP的效果有限,当温度升高至55℃时,60 min内仅有42%的DTBP被降解;当温度从35℃升高到45℃时,在热激活PS和Fe0/PS体系中,DTBP的降解速率均发生轻微的下降;相较UV和Fe~(2+),Fe0能够持续稳定地催化降解DTBP,在60 min内完成98%的最大降解率,且从经济性和节能方面考虑也占有优势.     

N-正丁基马来酰胺酸镧对PVC热稳定性的研究

以正丁胺、顺丁烯二酸酐、氯化镧和氢氧化钠为原料,分步合成热稳定剂N-正丁基马来酰胺酸镧(LaX_3),采用傅里叶红外光谱表征其结构,并通过刚果红试验研究其对聚氯乙烯(PVC)热稳定性的影响,应用热重分析仪研究不同升温速率对PVC热解反应的影响,并根据Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法进行动力学计算,得到PVC和PVC/LaX_3的热解活化能。结果表明:加入LaX_3后,PVC的热降解温度提高了32℃,热稳定时间提高了15 min,反应活化能增加了33.53 kJ/mol。LaX_3可以作为PVC的热稳定剂使用。     

菱镁矿粉及其料球分解的TG动力学

在热分析仪上进行了菱镁矿粉的程序升温(5、10、15、20、30 K/min)热重动力学实验,用 Coats-Red-fern 积分法确定了动力学特征参数.菱镁矿粉的分解可分为开始和快速两个阶段,分解速率可用一级速率式表示,活化能分别为 130.784 kJ/mol 和 163.728 kJ/mol.升温速率的增加,开始分解和快速分解两个阶段的转换温度升高,转换分解分数降低.     

聚亚苯基苯并二(噁)唑在双螺杆挤出机中的后聚合反应动力学

通过正交分析的实验方法,考察了在螺杆挤出机中反应温度、螺杆转速、反应时间对聚亚苯基苯并二(噁)唑(PBO)后聚合反应速率的影响.结果显示:在3个影响因素中,温度影响最大,其次是反应时间,转速影响最小.并研究了PBO后聚合反应动力学,发现PBO双螺杆挤出机后聚合反应为扩散速率控制过程,其动力学符合不可逆二级化学反应机理.随着缩聚温度的增加,反应速率增加,反应温度从160℃提高到190 ℃,反应速率常数可提高4倍,测得反应活化能为84.4 kJ/mol.     

2-(4-氯苯氨基)甲基苯酚降解的动力学研究

采用高效液相色谱技术,开展了Fenton试剂对2-(4-氯苯氨基)甲基苯酚(CMP)的氧化降解动力学的研究.考察了初始双氧水摩尔浓度、亚铁离子摩尔浓度和温度等因素对CMP降解速率的影响,结果表明,当双氧水摩尔浓度、亚铁离子摩尔浓度增大和温度升高时,CMP的氧化速率明显加快.在30～45℃的温度范围内,其氧化降解符合假一级反应动力学模型,反应的表观活化能E为102.90 kJ/mol.     

Ru/ZrO2催化剂催化氨硼烷水解产氢研究

采用浸渍-化学还原法制备了Ru/ZrO_2催化剂,并考察了钌负载量、硼氢化钠的用量、还原温度以及反应条件对催化剂Ru/ZrO_2催化BH_3NH_3水解产氢的影响。结果表明,在钌的负载量为0.4%,钌与还原剂硼氢化钠的物质的量比为1∶1.6,还原温度为303 K时,Ru微晶尺寸为3.2 nm, Ru/ZrO_2催化剂催化BH_3NH_3水解产氢的转化频率TOF(turn over frequency)为38.4 mol/mol(Ru)·min。搅拌转速为450 r/min时,外扩散限制消除,产氢速率最大;产氢速率与催化剂用量成正比,氨硼烷水解产氢反应由催化剂界面反应控制;随着反应温度的升高,氨硼烷产氢速率系数增大,副产物偏硼酸钠越易从催化剂表面脱附,产氢速率越大。反应动力学计算表明Ru/ZrO_2催化剂催化BH_3NH_3水解产氢速率与氨硼烷浓度无关,活化能为66 kJ/mol。     

环碳酸酯模型化合物与胺反应的动力学研究

以聚乙二醇单甲醚(mPEG)、丁二酸酐以及碳酸甘油酯为原料,合成了端基为五元环碳酸酯的聚乙二醇功能性大单体(mPEG-GC);以mPEG-GC为碳酸酯模型化合物,研究了碳酸酯与不同类型的胺在不同温度下反应的速率常数及其动力学活化能。结果表明:碳酸酯的转化率随时间的延长、胺的用量增大、反应温度的升高而增加,随反应物浓度的增加先增加后降低;正庚胺与mPEG-GC反应的活化能最低(5.63kJ/mol);在相同温度下,环己胺与碳酸酯的反应速率常数大于2-氨基庚烷与碳酸酯体系的反应速率常数。     

尼龙612及其共聚物聚合反应动力学

使用自制的聚合装置对尼龙612及尼龙612/6共聚物的聚合反应动力学进行研究,聚合时间为80～200min,温度分别为230、240、250℃。结果表明:尼龙612在聚合过程中符合二级反应动力学,在上述3种反应温度下,聚合反应速率常数分别为0.019 4、0.024 7、0.031 2kg/(mol·min),聚合反应活化能为49.10kJ/mol;尼龙612/6共聚物的聚合反应级数为三级,3种反应温度下聚合反应速率常数依次为0.775 1、0.782 2、0.790 1kg~2/(mol~2·min),反应活化能为2.10kJ/mol;在常压恒温聚合阶段,己内酰胺的加入使得尼龙612/6共聚物具有更高的转化率,此时酸催化反应占据优势。     

NDC与EG酯交换反应工艺优化

聚萘二甲酸乙二醇酯是一种热塑性聚酯材料,文中研究 2,6 萘二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换反应,筛选出适宜的反应催化剂、N2 流量,采用正交实验,确定了 NDC与 EG酯交换反应较优的工艺条件:反应温度为210 ℃,EG/NDC摩尔比为2.8,催化剂用量为8×10-4 mol /(mol NDC)左右,反应时间为240 min。     

Fe(CN)63-/Fe(CN)64-体系阳极过程的电化学Peltier热

采用热电化学方法测定电极反应电化学Peltier热.实验中将高灵敏度热敏电阻紧贴于工作电极表面,结合SRC-100溶解-反应量热仪与电化学工作站组装成高精度热电化学测试系统,其控温精度达±0.001K.运用该测试系统分别对5个不同浓度等物质的量比的Fe(CN)63-/Fe(CN)64-体系阳极过程进行恒电流极化,得到该电极反应电极电势和温度变化与时间的关系曲线,运用热电化学方程,得到298.15K时Fe(CN)63-/Fe(CN)64-体系阳极过程电化学Peltier热,分别为41.51 kJ/mol(0.075 mol/L),43.48 kJ/mol(0.10 mol/L),46.95 kJ/mol(0.15 mol/L),50.77kJ/mol(0.20 mol/L)和54.81 kJ/mol(0.25 mol/L),由此获得该温度下的标准氢电极反应在绝对标度下的熵变.     

聚2,6萘二甲酸乙二醇酯(PEN)聚合反应

研究了萘二甲酸二甲酯(NDC)和乙二醇(EG)进行酯交换反应生成BHEN时的反应速率常数的测定及氮气流速、反应温度及催化剂浓度对反应的影响。     

用TG-DTG-DSC研究生物质的燃烧特性

利用TG-DTG-DSC(热重-微分热重-差示扫描量热法)热分析联用技术,对生物质稻杆(DG)、麦杆(MG)和油菜杆(YCG)分别在10℃/min,20℃/min和40℃/min升温速率条件下的燃烧动力学特性进行了研究.考察了其着火温度、最大失重速率和燃尽温度等燃烧特征参数,计算了综合燃烧特性指数和燃烧动力学参数.结果表明:随着升温速率由10℃/min增加到40℃/min,其最大失重速率和最大失热量分别增加了3倍和1.5倍左右,综合燃烧特性指数增加了13～16倍,活化能在其不同燃烧区段相差5～30kJ/mol.     

苯酐水解速率实验测定

对邻苯二甲酸酐水解反应动力学进行了研究.在线测定了溶液中pH值的变化,根据pH值与溶液浓度之间一一对应的关系,得到苯酐在水解过程中邻苯二甲酸浓度的变化.由水解结束时溶液的平衡浓度与此时溶液的pH值,计算了不同温度下邻苯二甲酸的一级电离常数Ka,从而确定了水解反应级数α和不同温度下反应速率常数k.得到以下结论:随着温度的升高,水解速率常数也随之增加.根据阿伦尼乌斯方程,求得了水解反应的活化能Ea为9.45kJ/mol、指前因子A为2.30.     

沙尔湖褐煤和红沙泉不粘煤的热解动力学及热解产物分布

该文对沙尔湖褐煤和红沙泉不粘煤两种煤样进行了热解动力学分析和热解产物分布特性研究。采用TA-Q600在氮气载气量为100mL/min、4种升温速率(30、50、80、100℃/min)下进行热解,然后利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和分布活化能模型(distributed activation energy model,DAEM)进行动力学分析。分析结果表明:两种煤的活化能随着转化率的升高而升高;不同煤阶煤样活化能分布存在差异,沙尔湖褐煤和红沙泉不粘煤分别在活化能200kJ/mol和150kJ/mol处出现分布函数的最大值。铝甑低温热解法(510℃)和格金低温热解法(600℃)分析表明沙尔湖褐煤焦油产率分别为8.16%和10.18%,而红沙泉不粘煤分别为7.43%和8.49%。     

CO_2对煤低温氧化反应过程的影响实验研究

为了深入研究CO2对煤低温氧化反应的影响,利用程序升温油浴实验装置,研究在不同CO2浓度下煤样的自燃特性。采集南屯矿煤样,破碎并筛分出混合平均粒径为4.18 mm的煤样,向试验管煤样中通入不同配比的混合气体,实验控制升温速度为0.3℃/min,供气量为190 mL/min.测定在6种不同浓度CO2气氛下的煤样低温氧化特性,实验结果表明:CO2浓度越高,煤样耗氧速率越小,CO产生率降低。在起始阶耗氧速率相差不大,煤氧复合作用以物理吸附和化学吸附为主,后期阶段以化学反应为主,变化明显。相比于空气气氛下,CO2气氛下煤样活化能有所提高,在40~100℃的温度范围内煤氧作用的活化能值由17.85 kJ/mol升高至22.71 kJ/mol,氧化反应速率降低,表明CO2的加入降低了煤的氧化反应速率,抑制了煤的氧化反应。     

失重条件下含沙铝热剂的燃烧特性

研究了含沙铝热剂燃烧特性,结果表明:在失重状态下,含沙铝热剂的燃烧为扩散反应模式,随着含沙率的提高,燃烧温度和燃烧速率均呈下降趋势,且反应的难度增加,反应激活能由98.76 kJ/mol上升至301.63 kJ/mol.     

乙二醇醋酸酯化反应动力学研究

基于二级反应动力学机理,研究了以乙二醇和冰乙酸为原料,合成乙二醇醋酸酯的反应动力学.通过反应动力学实验,根据化学方程式,利用计算机软件程序,将实验数据回归拟合,确定反应动力学参数,建立了反应动力学模型,讨论了不同温度、催化剂用量以及乙二醇与醋酸摩尔比等反应条件对酯化反应速率常数k的影响,求得酯化反应活化能E为159.32kJ/mol.结果表明,在实验条件下,乙二醇与醋酸酯化反应,反应级数为准2级.     

菱镁矿粉及其料球分解的TG动力学

在热分析仪上进行了菱镁矿粉的程序升温(5、10、15、20、30 K/min)热重动力学实验,用Coats-Red-fern积分法确定了动力学特征参数。菱镁矿粉的分解可分为开始和快速两个阶段,分解速率可用一级速率式表示,活化能分别为130.784 kJ/mol和163.728 kJ/mol。升温速率的增加,开始分解和快速分解两个阶段的转换温度升高,转换分解分数降低。     

攀枝花铁精矿粉氧化过程的实验研究

采用热重分析法研究升温速率和反应气流量对铁精粉氧化过程的影响。采用积分法对不同气体流量条件下的热重数据进行处理得到反应的动力学参数(表观活化能E)。研究结果表明:升温速率和气体流量均能改变氧化产物的微观形貌;在整个氧化反应过程中,主要步骤由外扩散型转变为内扩散型,最后转变为外扩散型;220~350℃时,表观活化能为48~52 kJ/mol;400~600℃时,表观活化能为22~30 kJ/mol;620~750℃时,表观活化能为11~15 kJ/mol;当升温速率8℃/min时,反应的最佳气流量为45 mL/min。     

亚甲基蓝染料的电化学氧化脱色与终产物分析

本研究采用电化学氧化法脱色染料亚甲基蓝溶液,研究了脱色反应速率常数,分析了脱色产物.实验结果表明,亚甲基蓝废水的脱色为拟一级反应动力学过程,在不同的温度288,298,308,318,328和338K,脱色反应速率常数为0.002 53,0.003 52,0.004 98,0.006 09,0.007 63和0.010 33s~(-1),脱色反应速率常数随温度升高而升高,升高反应温度有利于脱色反应的进行,反应活化能为21.61kJ/mol.HPLC-QTOF-MS检测脱色反应包括开环反应、氧化还原反应和聚合反应.电解时间效率曲线证明,电化学氧化脱色反应减少反应的电能消耗和处理时间.