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。     

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.     

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.     

聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土纳米复合材料的热分解

采用TG、DTA研究聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土纳米复合材料(PMNC)在N2气氛条件下的热降解行为.结果表明,在N2中,PMMA有一个失重阶段,而PMNC为两个失重阶段.利用改进的Coats-Redfern积分法计算PMMA及PMNC的热分解动力学参数,PMMA热分解的平均表观活化能E为160.58kJ/mol,指前因子的对数值lnA为28.07,其热分解的机理函数为三维扩散方程.PMNC第一个阶段的平均表观活化能E为258.731 kJ/mol,lnA为45.623 1,第二个阶段的平均表观活化能E为199.897 kJ/mol,lnA为27.482 4,其热分解的机理函数均为二维扩散方程.     

线路板废渣的真空热解动力学

采用真空热解技术对真空下线路板废渣进行了热解动力学研究,以期为真空热解批量回收处理设备的设计提供理论依据.根据线路板废渣的热失重微分(DTG)曲线,讨论了其在三个失重反应阶段的情况,计算得到反应级数为3,活化能为68.001 kJ/mol,指前因子为4.67×107m in-1.与氮气下线路板的热解相比,真空下的热解反应活化能降低了100 kJ/mol左右.同时,根据计算所得动力学参数模拟的真空热解DTG曲线与实验所得的DTG曲线相一致.     

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.     

磷酸钴铵的合成及热分解动力学研究

以CoCl2.6H2O和(NH4)3PO4.3H2O为原料,在适量表面活性剂聚乙二醇-400的存在下,先在室温下研磨反应混合物进行固相反应,然后将反应混合物在80℃下保温陈化4h,接着用水洗去混合物中可溶性的无机盐,然后在110℃下烘干2h,得到(NH4)3CoPO4.H2O晶体材料。用XRD,IR,SEM及TG/DTA对产物进行表征。采用热重差热法(TG/DTA)分析研究该产物的热分解过程。结果表明,(NH4)3CoPO4.H2O在105～800℃有2个显著的失重平台,这2个失重过程机理函数所对应的活化能、频率因子(LnA)及热分解机理机理函数分别为:(a)E=97.83kJ/mol,lnA=23.26s-1,[ln(1-a)];(b)E=87.36kJ/mol,lnA=15.60s-1,1-(1-a)1/2。     

玉米芯热重分析及气化反应动力学研究

利用热重分析实验得出玉米芯气化可大致分为3个阶段：水分蒸发、挥发分析出和焦炭阶段．研究表明,当升温速率为20℃／min时,物料的最大失重率只有85．75％,在所有的升温速率中最小;当升温速率为10℃／min时,物料的最大失重率可达到97．94％．以升温速率为5℃／min的热重曲线研究玉米芯气化过程中的挥发分析状况,当温度在250℃-330℃时,气化反应属于2级反应,其拟合方程Y=-2332．3x-7．9534,活化能E和指前因子A分别为19．4kJ／mol和3．4×10^4min;温度在330℃～530℃时,气化反应属于1级反应,其拟合方程Y=-1960．5x-9．7076,活化能E和指前因子A分别为16．3kJ／mol和5．0×10^1min^-1．     

Fe_2O_3-SiO_2体系深度还原过程动力学

采用等温法和非等温法,分析了Fe2O3-SiO2体系深度还原过程的动力学.等温法试验表明,在一定范围内升高还原温度,有利于焦炭气化反应的进行,进而增加反应的还原度和还原速率.等温法确定的Fe2O3-SiO2体系深度还原反应符合Avrami-Erofeev模型,金属铁颗粒的成核及长大是还原过程的限制性环节,反应的表观活化能为235.33 kJ/mol,指前因子为3.22×107min-1.非等温法试验表明,该体系深度还原反应在温度达到400℃之后开始发生,700℃之后还原反应速度加快,最终反应趋于平衡.非等温法确定的主要反应阶段的表观活化能为238.66 kJ/mol,指前因子为1.04×107min-1.     

烧结矿应用于化学链燃烧的反应特性

本文通过热重实验研究了烧结矿作为载氧体的H2还原反应特性,将其与通过溶解法制备的Fe2 O3/Al2 O3载氧体进行了氧化还原反应性比较,在500~1250℃范围内研究了温度对于烧结矿还原反应过程的影响,在950℃下进行了30次循环反应实验,采用四种模型进行了反应动力学分析.结果表明,烧结矿的H2还原转化率大于80%,可以完全再氧化,并具有良好的循环反应性能.在500~950℃范围内,随温度升高还原反应速率及最终转化率都显著增加;而当温度高于1100℃时,在反应后期还原反应速率和最终转化率有下降的趋势.在500~950℃范围内,对烧结矿的还原过程第一反应阶段( Fe2 O3-Fe3 O4/FeO,还原转化率<25%)可采用二阶反应模型( M2)拟合,得到表观活化能为E=36.018 kJ·mol-1,指前因子为A0=1.053×10-2 s-1;第二反应阶段(Fe3O4/FeO-Fe,还原转化率>25%)采用收缩核模型(M4)拟合,得到的表观活化能为E=51.176 kJ·mol-1,指前因子为A0=1.066×10-2 s-1.     

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.     

单一非等温DSC曲线确定烷氧羰基乙基三氯化锡配合物的热分解动力学参数

利用国产CDR-4P型差动热分析仪测得DSC曲线,利用积分法和微分法逻辑选择确定了β-烷氧羰基乙基三氯化锡配合物热分解的最可几数学机理函数F(a)=[-ln(1-a)]2/3;f(a)=3/2(1-a)[-ln(1-a)]1/3,从而计算出指前因子和活化能分别为logA＝25.6和E＝283.4 kJ/mol, logA＝24.7和E＝278.6 kJ/mol.     

Fe2O3-SiO2体系深度还原过程动力学

采用等温法和非等温法,分析了Fe2O3-SiO2体系深度还原过程的动力学.等温法试验表明,在一定范围内升高还原温度,有利于焦炭气化反应的进行,进而增加反应的还原度和还原速率.等温法确定的Fe2O3-SiO2体系深度还原反应符合Avrami-Erofeev模型,金属铁颗粒的成核及长大是还原过程的限制性环节,反应的表观活化能为23533kJ/mol,指前因子为322×107min-1.非等温法试验表明,该体系深度还原反应在温度达到400℃之后开始发生,700℃之后还原反应速度加快,最终反应趋于平衡.非等温法确定的主要反应阶段的表观活化能为23866kJ/mol,指前因子为104×107min-1.     

硫化亚铁的热分析动力学

利用热重(TG)分析和差示扫描量热(DSC)法考察FeS受热氧化性质的特点,运用多升温速率法计算FeS的动力学参数.结果表明:FeS试样的DSC曲线有2个明显的峰,在143℃左右有1个由相变引起的吸热峰,在高温段有1个氧化放热峰;其TG曲线呈恒重→增重→失重→恒重的变化规律,但是氧化起始温度较高,氧化过程缓慢;FeS热分解反应的平均活化能为125.89 kJ/mol,指前因子为1.55763×1011s-1,其反应符合随机成核和随后生长动力学模型,最概然函数为G(α):[-ln(1-α)0.4124.     

米力农的热稳定性研究

利用热重分析技术研究了米力农药物在氮气气氛下的热分解动力学,采用Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法,计算了该药物的热分解反应活化能E和指前因子lnA,并进行了比较.结果表明,Flynn-Wall-Ozawa法和Kissinger法计算所得活化能比较接近,米力农药物的平均活化能为165.69 kJ/mol,指前因子lnA为32.44 s-1,热解反应级数为n=1.00.并推断了米力农药物在室温298.15 K下的存放有效期为4年.热重分析法可以便捷、科学、经济地预测药物的稳定性和贮存期,为该药物的生产与评价提供参考依据.     

等转化率法测定β-CD/1-MCP包结物分解反应的动力学参数

用等转化率法测定了β-CD与1-MCP包结物分解反应的动力学参数.结果表明:以ln (Φ/Tm2)～1/Tm和ln Tm～1/Tm作图均能得到一条线性关系良好的直线,由此可以求出活化能Ea＝101.71 kJ / mol,指前因子A = 4.05 × 1011 s-1,活化焓ΔHa ＝ 97.81 kJ/mol,活化熵ΔSa ＝ 5.03 J/(mol·K).β-CD与1-MCP之间没有形成强烈的化学键,而主要是靠范徳华力相结合的.β-CD与1-MCP包结物热分解反应的速率控制步骤是范徳华力的断裂,没有新键的形成来补偿旧键断裂的能量消耗.     

硫醇甲基锡的非等温热分解动力学及寿命

文章采用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa、Achar method、Coats-Redfem和Freemarr-Carroll方法对非等温动力学数据进行了分析,得到了热分解反应的机理函数、动力学参数和热分解反应动力学方程,热分解反应过程的最可几机理函数为D1抛物线法则,受一维扩散机理控制,表观活化能为105.0 kJ/mol,指前因子为9.65×109s-1,采用等温TG技术得到了失重5%、10%和15%的寿终指标。     

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．     

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.