碳酸钙热分解反应动力学的不同方法研究

因比较法和主曲线法在求算热分解动力学"三因子"时基本原理和处理方法不同,为此而探讨了2种方法处理的结果是否一致.利用热重分析(TGA)技术研究了碳酸钙热分解过程,通过这2种方法分别求算了碳酸钙热分解反应动力学"三因子".比较法结果:活化能Ea为174.00kJ·mol-1,指前因子A为9.63×106s-1,机理函数微分形式和积分形式分别为f(α)=2(1-α)1/2和g(α)=1-(1-α)1/2;主曲线法结果:活化能Eα=169.81 kJ/mol,指前因子A=3.84×106s-1,机理函数微分表达式为f(α)=2(1-α)1/1.57,积分表达式为g(α)=1-(1-α)1/1.57,2种方法所得结果基本吻合,说明这2种方法判定动力学"三因子"的一致性和可靠性.     

聚丙烯酸钠的热分解动力学

采用TG/DTA联用技术,在10、15、202、5 K.min-1不同线性升温条件下,研究了聚丙烯酸钠的热分解过程.结果表明,在空气气氛下,聚丙烯酸钠的热分解主要分为两个阶段.应用非等温多重扫描速率法对热分解过程的第一阶段进行了动力学分析,并计算得到了聚丙烯酸钠热分解的动力学3因子,分别是热分解活化能E=132.88 KJ.mol-1,指前因子lg(A)=9.103,以及相边界反应型的机理函数,其积分形式G(α)=1-(1-α)12和微分形式f(α)=2(1-α)12.     

ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O在空气中的热分解动力学

通过热重法(TG-DTG)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)技术研究了固态物质ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O机械混合物(摩尔比3:2)在空气中热分解的过程.TG-DTG的曲线表明:其热分解过程TG曲线中4个明显的台阶与理论失重相吻合.XRD结果表明:样品在500℃煅烧生成为较好晶型的ZnO-NiO混合物.用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Ozawa法求取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.ZnC2O4和NiC2O4热分解的活化能分别为175.69～176.48 kJ/mol、220.28～200.93 kJ/mol,ZnC 2O4和NiC2O4分解反应过程可能遵循的机理函数微分形式分别为f(α)=3(1-α)[-ln(1-α)]2/3和f(α)=2(1-α)[-ln(1-α)]1/2;积分形式分别为g(α)=[-In(1-α)]1/3和g(α)=[-ln(1-α)]1/2,都属于随机成核和随后生长型机理函数(Avrami-Erofeer),Am,其调节因子m=3、2.     

ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O在空气中的热分解动力学

通过热重法(TG-DTG)、差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)技术研究了固态物质ZnC2O4·2H2O-NiC2O4·2H2O机械混合物(摩尔比32)在空气中热分解的过程.TG-DTG的曲线表明其热分解过程TG曲线中4个明显的台阶与理论失重相吻合.XRD结果表明样品在500℃煅烧生成为较好晶型的ZnO-NiO混合物.用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Ozawa法求取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.ZnC2O4和NiC2O4热分解的活化能分别为175.69～176.48 kJ/mol、220.28～200.93 kJ/mol,ZnC 2O4和NiC2O4分解反应过程可能遵循的机理函数微分形式分别为f(α)=3(1-α)[-ln(1-α)]2/3和f(α)=2(1-α)[-ln(1-α)]1/2;积分形式分别为g(α)=[-In(1-α)]1/3和g(α)=[-ln(1-α)]1/2,都属于随机成核和随后生长型机理函数(Avrami-Erofeer),Am,其调节因子m=3、2.     

ZrxCe1-xO2的制备及其氢氧化物前驱体的热分解过程研究

采用共沉淀法制备了不同铈锆比的ZrxCe1-xO2(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.0)固溶体.利用热分析方法研究了Zrx(OH)4x.Ce1-x(OH)4(1-x)体系的热分解过程,并运用XRD对其热分解产物进行了表征.实验表明Zrx(OH)4x.Ce1-x(OH)4(1-x)在空气中的热分解是一步完成的,随着锆含量的增加分解温度逐渐提高.应用微分法和积分法相结合对该分解过程的分解机理进行了推测,得出了一系列分解反应的表观活化能E和指前因子A.发现其热分解反应遵循Zhuralev-Lesokin-Tempelman三维扩散机理,其动力学方程为:f(α)=3/2(1-α)4/3[(1-α)-1/3-1]-1;g(α)=[(1-α)-1/3-1]2,其表观活化能大小与样品中的锆含量有关.     

三元共聚高吸水树脂CTS/AMPS/AM的合成和热分解动力学研究

以壳聚糖(CTS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用静置热聚合法合成三元共聚高吸水树脂CTS/AMPS/AM.通过FT-IR和SEM对树脂的结构进行表征;并利用TG-DTG技术研究了树脂在氮气气氛中的热分解动力学.结果表明三元共聚高吸水树脂CTS/AMPS/AM的热分解平均活化能及指前因子分别为:E=125.00 kJ/mol,lg(A/s-1)=9.77;其分解反应微分函数为:f(α)=6(1-α)2/3[1-(1-α)1/3]1/2;积分函数为:g(α)=[1-(1-α)1/3]1/2,对应的热分解反应方程为:dα/dT=6(1-α)2/3[1-(1-α)1/3]1/2(5.89×109/β)(-125.00×103exp/RT).     

聚乳酸/纳米石墨薄片复合材料的热分解动力学

采用溶液浇铸法制得聚乳酸/纳米石墨薄片复合材料.以TG/DTG为手段,研究了该纳米复合材料在氮气气氛中的热分解变化,利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)方程和Friedman方程对其进行了动力学分析.结果表明,纳米石墨薄片对聚乳酸热分解的初期过程影响比较明显,当失重百分率为2%时,聚乳酸热分解温度最高提高16.3℃;当添加纳米石墨薄片含量为5%时,纳米石墨薄片能提高聚乳酸的热分解活化能,两种方程处理的结果具有一致性,对活化能的影响也主要体现在热分解的初始阶段.     

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.     

交联壳聚糖的合成和非等温热分解动力学

利用TG—DTG技术研究了合成的5种交联壳聚糖的热分解历程．通过对比Coats—Redfern积分法和Achar微分法对31种机理函数求得的动力学参数，推断出各步的可能热分解反应机理．5种交联壳聚糖发生第l步热降解的动力学机理函数相同，都为简单三级反应，遵循f(α)＝0．5(1-α)^3，g(α)＝(1-α)^-1/2-1；第2步均为壳聚糖的分解，其热分解的机理函数均为简单的二级反应；5种壳聚糖的稳定性为：CCTS—B—15—C—5＞CCTS＞CCTS—2≈CCTS—B—18—C—6＞CCTS—1．     

不同制备方法的CuC2O4-ZnC2O4·2H2O的热行为和热分解动力学

应用DSC、热重分析技术对共沉淀和机械混合CuC2O4-ZnC2O4·2H2O(摩尔比1∶1)在N2气氛中的热行为、热分解过程和热分解动力学进行了研究,DSC和TG曲线表明,机械混合样品的热分解过程与单独的草酸盐基本一致,共沉淀样品的热分解过程则不同于单独的草酸盐.用KAS的等转化率法求出较为可靠的活化能Ea,用热分析动力学三因子求算的比较法确定了2种样品热分解反应遵循的机理函数f(α),在Ea和f(α)的基础上计算出指前因子A.共沉淀样品中第2步、第3步热分解反应遵循的机理函数分别为R2和A2.机械混合样品中第2步、第3步热分解反应遵循的机理函数分别为2D和A2.