“恒速反应”热重分析法用于测定非等温热分解的动力学参数(英)

利用高解析热重分析仪提出了一种简单可靠的方法,用以测定固体非等温热分解反应的动力学参数．以EVA的第1阶段热裂解为例,说明测定表观活化能、频率因子以及确定最合适反应机理函数的实验和数据处理方法．所得结果与传统热失重法数据一致．     

过氧化二异丙苯在空气中的非等温热分解动力学

采用热重-微分热重(TG-DTG)技术,研究过氧化二异丙苯在动态空气气氛中的热分解过程.运用Starink法,Madhusudanan-Krishnan-Ninan(MKN)法和Achar-Brindley-Sharp-Wendworth(ABSW)法分析非等温动力学数据,推断出过氧化二异丙苯热分解动力学模式为收缩球状R3模型,得到其反应的动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)×3(1-α)2/3,热分解反应的活化能E为117.32 kJ.mol-1,活化自由能ΔG≠为123.12 kJ.mol-1,活化焓ΔH≠为113.69 kJ.mol-1,活化熵ΔS≠为-21.41 J.(mol.K)-1.     

CaCO3分解动力学的热重研究

在升温速率为5－30K/min的范围内，利用热天平对平均粒为13．4μm的CaCO3进行了分解过程中的实验研究，应用等转化率法，在不假定机理函数的情况下，得到了CaCO3分解的活化能E＝105.24kJ/mol。该值与前人对于平均粒径D＝13μm的CaCO3分解，以控制化学反应的多步随机成核机理（机理函数G（α）＝[-ln(1-α）]^1/3）所得到的活化能E＝105.01kJ/mol非常一致。     

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。     

碱式碳酸钴非等温热分解动力学

利用热重分析及X线衍射技术,考察不同升温速率下碱式碳酸钴的热分解特性,研究碱式碳酸钴热分解动力学.用模型函数法(Coats-Redfern和Achar法)和非模型法(Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法)分析计算热分解过程第2阶段的动力学参数.研究结果表明:在空气气氛下,碱式碳酸钴的热分解过程分2个阶段进行(碱式碳酸钻在303 K左右开始失去结晶水:493 K时无水盐分解,至625 K以上基本分解完毕,产物为四氧化三钴),其中分解过程质量损失率为29.5%,与理论值相符:产物表观活化能E为106.139～144.537 kJ/mol,lgA(A为指前因子)为9.396～11.868,机理函数为成核与长大模型.     

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．     

DTA—TG测定固体热分解反应动力学常数：热分析实验

根据热分析原理，采用Ｃｏａｔｓ－Ｒｅｄｆｅｒｎ计算方法，在非等温条件下，设计了由ＤＴＡ－ＴＧ测定固体热分解动力学常数的试验。     

桐油多元醇的热重及热分解动力学研究

利用TG-DTG技术在不同升温速率下研究了本实验室所制备的两种桐油多元醇的热分解行为,并通过Kissinger法确定了热分解动力学参数.结果表明:在氮气气氛下随着升温速率的增加,桐油多元醇的热分解温度提高;醇解桐油多元醇的热失重过程分为两个阶段,胺解桐油多元醇的热失重过程则分为3个阶段;通过不同实验数据拟合得到反应活化能(E)和频率因子(A),为桐油多元醇在聚氨酯等方面的应用提供了相关理论依据.     

阿德福韦酯Ⅰ晶型非等温热分解动力学

通过溶析结晶制备阿德福韦酯Ⅰ晶型.用差示扫描量热分析(DSC)、粉末X射线衍射(XRD)方法对Ⅰ晶型进行表征,通过热重分析对Ⅰ晶型进行非等温热分解动力学研究,结果表明阿德福韦酯Ⅰ晶型在升温过程中会出现3个热分解阶段.研究了3个阶段的热分解过程机理及其分解动力学,综合运用FWO(Flynn-Wall-Ozawa)模型和迭代法分析3个阶段的热分解动力学数据,获得了3个阶段的热分解动力学参数和方程.     

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.     

DTA－TG测定固体热分解反应动力学常数——热分析实验

根据热分析原理，采用Ｃｏａｔｓ－Ｒｅｄｆｅｒｎ计算方法，在非等温条件下，设计了由ＤＴＡ－ＴＧ测定固体热分解动力学常数的实验     

丝素纳米复合材料的热分解反应动力学及热力学

对静电纺丝技术制备的丝素/聚乳酸纳米纤维复合膜进行了扫描电子显微镜观察和热重分析,利用Kissinger,Ozawa-Doyle,Vyazovkin动力学模型及Achar微分法、Coats-Redfern积分法比较了2种不同质量比(1∶5和2∶5)的丝素纳米复合膜的热分解反应动力学.结果表明,2种材料纳米纤维结构具有热力学宏观相容性,聚乳酸含量高的丝素纳米复合膜的起始分解温度、活化能和活化焓较高;丝素纳米复合膜在473～618 K的热分解过程中,SP1-5与SP2-5试样的最佳机理函数为f(α)=4(1-α)^3/4与f(α)=4{(1-α)[1-(1-α)^1/2]}^1/2.     

热分析法研究聚苯乙烯热降解机制与反应动力学

用热重分析法不同相对分子质量的聚苯乙烯的热降解反应进行了研究。结果表明，在Ｎ２气流，升温速率为５、１０、１５、２０℃／ｍｉｎ的条件下，聚苯乙烯的热降解机制为Ｄ３和Ａ０．６热降解活化能随聚苯乙烯相对分子质量而变化。     

聚芳醚酮酮的热分解动力学

用热重法（ＴＧＡ）研究了惰性气氛下聚芳醚酮酮（ＰＥＫＫ）的热分解动力学,发现ＰＥＫＫ的热分解符合无规引发裂解模型．由Ｏｚａｗａ等失重百分率法求得０～３０％失重百分率下反应的活化能在２３４．９～２４２．３ｋＪ／ｍｏｌ之间,频率因子Ａ值在１．５３８×１０１３～６．６３７×１０１３ｍｉｎ－１之间．随着失重百分率的增大,热分解反应活化能增大．结果表明,ＰＥＫＫ具有较高的热稳定性．预测氮气中２８０℃失重５％的热老化寿命为１５ａ．     

利用热重差热技术研究钼酸铵的热分解

利用热重分析，差热分析技术对钼酸铵的热分解进行了研究，研究表明，钼安的热分解经历了３个步骤；在３５３－４７３Ｋ温区，脱险脱分水分子，但仍保持 酸铵的基本结构；在４７３－５７３Ｋ温区，脱除全部水分子和部分氨分子，生成一些亚稳钼物种；当温度高于５７３Ｋ时，脱除全部氨分子，发生钼物种向氧化钙的相转变。     

花生壳的热重-质谱分析及其反应动力学

采用热重-质谱联用(TG-MS)研究了氮气气氛中花生壳在不同升温速率(5,10和20℃/min)下的热解行为,分析得到了花生壳热裂解过程产生的小分子气相产物(CO2,CH4,H2,CO)随温度和升温速率变化的释放规律.结果表明:花生壳热裂解过程分为四个阶段,升温速率越大,花生壳热解的失重温度区间越宽,最大热解速率峰越陡峭.应用Flynn-Wall-Ozawa法得出花生壳热裂解过程不同转化率(0.2~0.8)下的活化能在57.3~88.6 k J/mol范围内.结合Achar微分法和Coats-Redfern积分法确定了该反应过程的机理函数表达式,将30种常用机理函数一一代入得出花生壳热裂解机理的最概然函数为球形对称的三维扩散Jander方程,反应级数为2级.