热分析动力学的多升温速率等温法及其应用

提出了多升温速率等温法确定热分析动力学可能的机理函数g(α);用迭代的等转化率法求出较为可靠的活化能Ea;在Ea和g(α)的基础上计算出指前因子A.用该法对二水草酸镍(NiC2O4·2H2O)脱水反应的热分析动力学三因子进行了研究,得出Ea为96.55 kJ/mol;A为7.746×107～9.415×107s-1;其对应的机理函数为随机成核和随后生长(Avrami-Erofeer),调节函数Am,其积分形式g(α)=[-ln(1-α)]1/m和微分形式f(α)=m(1-α)[-ln(1-α)]1-1/m,调节因子m=1.55～1.70.用该法求算动力学三因子,结果可靠,重现性较好,具有一定的可比性.     

纳米铁粉的燃烧动力学模型研究

本文利用普适积分法、微分法来拟合求解50nm和500nm铁粉在10K?min-1、20K?min-1、30K?min-1和40K?min-1升温速率下的燃烧动力学参数,并确定纳米铁粉燃烧反应的动力学模型和最概然机理函数。30种机理函数的计算结果表明,50nm铁粉的活化能和指前因子的数值范围分别为90～130KJ?mol-1和103～108s-1,500nm铁粉的活化能和指前因子的数值范围分别为160～220KJ?mol-1和106～1011s-1,纳米铁粉的燃烧反应动力学模型为随机成核和随后生长,机理符合Avrami-Erofeev方程,最概然机理积分函数为G(α)=[-ln(1-α)]3,微分函数为f(α)= (1-a)[-ln(1-a)]-2/3。     

单一非等温DSC曲线确定烷氧碳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型差动热分析你测得DSC曲线，利用积分法和微分法逻辑选择确定了β－烷氧烷基乙基三氯化锡配合物热分解的最可几数学机理函数F（α）＝[-ln(1-α）]^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=293．4kJ/mol，logA=24．7和E＝278．6kJ/mol。     

SBS-g-MMA的合成及热降解动力学分析

将甲基丙烯酸甲酯(MMA)与SBS接枝共聚制得SBS-g-MMA接枝共聚物.利用热分析法研究了该共聚物在升温速率为10 K·min-1的N2气、O2气气氛中的热降解过程与热降解动力学.确定了SBS-g-MMA在N2气气氛下的热降解过程分2步完成,第1步热降解温度为530～720 K,第2步热降解温度为 720～830 K;在O2气气氛下的热降解过程分3步完成,第1步热降解温度为477～597 K,第2步热降解温度为597～714 K,第3步热降解温度为714～774 K.在N2气气氛下的热降解过程的平均活化能Ea=376.27 kJ·mol-1,微分机理函数f(α)=(1-α)[-ln(1-α)]-2/3,指前因子lnA=73.029,积分机理函数g(α)=[-ln(1-α)]3,指前因子lnA=64.220;在O2气气氛下的热降解过程较为复杂,实验结果不明确.     

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.     

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.     

镁钙砂表面碳酸化反应动力学计算中的数据处理

用数值分析法对镁钙砂碳酸化反应热重试验数据进行平滑处理,减小了因镁钙砂的显微结构特性导致的热重试验微商数据离散程度对动力学计算的影响,提高了线性拟合相关系数.用模式配合法确定了镁钙砂碳酸化反应动力学"三因子",结果表明:反应前期(α＜33%)表观活化能Ea为31.9 kJ/mol,指前因子A为0.23 s-1,最可几机理可用随机成核、随后生长模式函数Avrami-Erofeev方程描述,其微分表达式为n＝2的Avrami-Erofeev方程,f(α) =(1-α)[-ln(1-α)]-1/2;反应后期 (α＞33%)表观活化能Ea为101.8 kJ/mol,指前因子A为6.4×102,最可几机理可用三维扩散模式函数D3描述,其微分表达式为Jander方程,f(α) = 3 (1-α)2/3/(2 (1-(1-α)1/3).     

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．     

β-环糊精与4-(4-硝基苯偶氮)-1-萘酚包合物的脱水反应动力学

用非等温热重法研究 β-环糊精、β-环糊精· 4 -( 4 -硝基苯偶氮 ) -1 -萘酚包合物的脱水反应动力学 .分别用 Coats-Redfern积分法和 Freeman-Carroll微分法求得β-环糊精及其包合物脱水反应动力学参数 :β-环糊精脱水反应级数为 0 ,活化能约为 6 0 k J/mol;β-环糊精· 4 -( 4 -硝基苯偶氮 ) -1 -萘酚包合物脱水反应级数为 1 ,活化能约为 2 2 k J/mol.该包合反应过程是客体分子 4 -( 4 -硝基苯偶氮 ) -1 -萘酚取代了 β-环糊精主体分子空腔内高能包合水的过程 .     

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.     

β—环糊精的热稳定性及分解动力学研究

β—环糊精的ＤＳＣ曲线表明：β—ＣＤ在２６５～３７０℃之间有一大的吸热峰，温度超过３７０℃时转化为放热峰；吸热峰对应着β—ＣＤ失去结构水（分解过程），而放热峰表明是碳与氧反应生成二氧化碳的过程（氧化过程）．本文用等温热重法和线性升温热重法在氮气气氛中研究β—ＣＤ的分解过程，运用判断机理的三步判别法对实验数据分析证明：该过程是受三维扩散机理（Ｄ４）控制．其热分解过程的表观活化能Ｅ＝１６８．７９ｋＪ／ｍｏｌ，频率因子Ａ＝１．１２５０×１０１３ｍｉｎ－１．     

N-丁基吡啶六氟磷酸盐离子液体异构体的晶体结构及其异构化对热性质的影响

以具有直链或支链结构的溴代正丁烷、溴代异丁烷为烷基化试剂,设计合成了互为异构体的N-正丁基吡啶六氟磷酸盐([n-C4pyr][PF6])和N-异丁基吡啶六氟磷酸盐([i-C4pyr][PF6])离子液体,在配比为V甲醇：V甲苯=1∶3和V乙醇∶V甲苯= 1∶3的混合溶剂体系中,培养出了晶型完整的异构体单晶体,并通过单晶X衍射技术,确定了异构体单晶体的晶体结构。[n-C4pyr][PF6]属于单斜晶系,空间群为P2(1)/n,晶胞参数为a=2.62(3)nm, b=0.68(7)nm,c=0.72(7)nm,α=90.00(4)°,β=90.00(5)°,γ=90.00(4)°,Z=4.00,V=1.27(2)nm3,Dc=1.47mg/m3,μ=0.27mm-1,F(000)=576.00;[i-C4pyr][PF6]属于单斜晶系,空间群为P2(1)/c,晶胞参数为a=1.06(19)nm,b=0.97(18)nm,c=1.33(3)nm,α =90.00(4)°,β=113.00(3)°,γ=90.00°(4)°,Z=4.00,V=126.33(4)nm3,Dc=1.48mg/m3,μ=0.27mm-1,F(000=576.00。晶体结构分析表明：N-丁基吡啶六氟磷酸盐离子液体异构体的空间群存在一定的联系,P2(1)/n属于P2(1)/c的变型,异构化影响了阴阳离子之间的相互作用以及晶体堆积的空间网络形成,异构化对N-丁基吡啶六氟磷酸盐离子液体异构体的晶格能的影响显著,对热分解温度的影响较小;异构体的熔点相差29.10℃而凝固点相差为14.57℃,在冷却结晶过程中均出现过冷现象,进一步有效验证了其晶体学的研究结果。     

水溶性壳聚糖的热分解动力学研究

利用多重扫描速率法研究了商品水溶性壳聚糖(盐酸盐)的热分解反应动力学.主分解过程可以分为两个阶段,首先是高分子盐的分解,其次是高分子链的解聚合,两个阶段的反应活化能E和指前因子lnA值分别为173.99±2.63,128.97±1.87 kJ·mol-1和35.28±0.62,24.69±0.44 min-1.利用Achar微分法判定该物质两个阶段的热分解最概然机理函数相同,为f(α)＝ 1-α,该模型属于每个颗粒上只有一个核心的随机成核和随后生长机理.     

腺苷的热解过程及其热分解非等温动力学

目的：研究了腺苷的热解过程及非等温动力学，方法：采用了TG－DTG热重仪与红外技术测定腺苷的热解曲线，用Ozawa多升温速率法以及Achar微分法和Coats-Redlfern积分法确定热分解函数，结果：由TG及IR解析了热解过程并得到动力学参数活活化能E，指前因子A，结论：腺苷的热解产物为腺嘌吟，第1步热分解动力学表达式为：dα／dt=Ae^-E/RT2(1-α)[-1N(1-α）]^1/3.     

一类奇异二阶阻尼差分方程周期边值问题正解的存在性

研究了一类奇异二阶阻尼差分方程周期边值问题{Δ²x(t-1)+αΔx(t-1)+βx(t)=f(t,x(t), Δx(t-1)), t∈［1,T］_Z,x(0)=x(T), Δx(0)=Δx(T)正解的存在性,其中T >2是一个整数, α、 β均为常数, f(t,x,y):［1,T］_Z×(0,∞)×R→R关于(x,y)∈(0,∞)×R连续且允许f在x=0处奇异即lim_x→0⁺ f(t,x,y)=+∞,(t,y)∈［1,T］_Z×R。主要结果的证明基于Leray-Schauder非线性抉择。     

蒺藜果实中C_(21)甾体类化合物结构解析

采用柱层析等分离方法,从蒺藜(TribulusterrestrisL.)果实乙醇提取液的正丁醇萃取层中,分离到两种化合物。通过核磁共振、酸水解、薄层检测等方法鉴定了它们的结构。这两种化合物都是C21甾体类化合物,分别为3-O-β-lycotetraosyl3β-hydroxy-5α-pregn-16-en-20-one(Ⅰ)和3β-hydroxy-5α-pregn-16(17)en-20-one-3-O-β-D-xylopyr-anosyl(1→2)-[β-D-xylopyranosyl-(1→3)]-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)]-β-D-galacto-pyranoside(Ⅱ)。其中化合物Ⅰ在蒺藜科首次发现,化合物Ⅱ在蒺藜中首次发现。     

淀粉水热还原铬酸钠过程动力学研究

为避免传统氧化铬工艺所产生的含铬副产物对环境的污染,本文提出了用淀粉水热还原铬酸钠生产氧化铬的新工艺。在对水热还原过程的反应规律及反应机理进行分析的基础上,对淀粉水热还原铬酸钠过程的动力学进行了研究,调查了影响六价铬还原转化率的因素。结果表明,反应温度、反应物浓度和反应时间是主要因素。选择等温、恒容、不可逆反应动力学模型来描述其反应过程,其动力学方程为：r=-d［Cr(Ⅵ)］/dt=1.367×10¹³e^{-100.566×1000/RT}［Cr(Ⅵ)］［St］,即指前因子、表观活化能和总反应级数分别为1.367×10¹³L/(mol·h)、100.566kJ/mol和二级或拟二级。该反应属化学反应控制,对Cr（Ⅵ）和淀粉均表现为一级或拟一级。     

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.     

构造一类八阶周期边值问题极值解的单调性方法

利用单调性技巧研究周期边值问题: ^u(8)(t)=f(t,u(t),u⁽⁴⁾(t)),u⁽ⁱ⁾(0)=u⁽ⁱ⁾(2π), i=0,1,…,7,〖WTBX〗其中f(t,u,v)为Caratheodory函数. 证明如果上述周期边值问题有上解和下解 , 分别表为β(t)和α(t), 并且有β(t)≤α(t), 则可构造2个单调序列｛β_j ｝和｛ αj｝, β_j≤α_{j, 使之于［0,2π］上分别 单调一致收敛于上述问题的极值解. 从而证明了上述周期边值问题解的存在性.}     

一类非线性三阶边值问题正解集的全局结构

考虑一类非线性三阶常微分方程边值问题{-u⁽³⁾(t)=λf(t,u(t)), a.e. t∈［0,1］,u(0)=u'(0)=0, u'(1)=αu'(η)正解集的全局结构,其中 f:［0,1］×R→［0,∞)为L1-Carathéodory函数,0<η<1 且 1<α<1/η为常数。在f满足线性增长的条件下,运用Rabinowitz全局分歧定理得到其正解集的全局结构。