纳米碳酸钙的粒度对热分解活化能的影响

利用热分析仪测定了不同粒径纳米碳酸钙的热分解曲线,分别采用Achar方程和Coats-Redfern方程对热重数据进行了拟合,得到了不同粒径纳米碳酸钙的表观活化能,讨论了粒度对表观活化能的影响规律.研究结果表明,纳米碳酸钙热分解反应属于Avrami-Erofeev的成核与生长为控制步骤的反应机理,其热分解反应的表观活化能随着粒径的减小而降低,并且表观活化能与粒径的倒数呈线性关系.     

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.     

氧化石墨-氧化锡复合材料制备及吸附性能研究

为改善氧化石墨的吸附性能,进一步拓展其在废水处理领域中的应用,该文以氧化石墨(GO)作为基体构筑新型的复合材料.通过回流冷凝方法,将SnO2负载于GO表面,获得氧化石墨-氧化锡(GO-SnO2)复合材料.通过X射线衍射、扫描电镜及比表面分析等手段对产物进行了表征,结果表明:在合成过程中,GO的结构被彻底剥离为GO薄片,SnO2纳米小颗粒均匀负载于GO薄片表面.以甲基橙为模型体系,考察了GO基复合材料的吸附性能.负载SnO2后,GO的吸附性能明显提高,GO-SnO2在10 min内对20mg/L的甲基橙的吸附去除率达到99.9%.     

纳米蒙脱土/PAE/PLA复合材料的制备及性能

聚乳酸(PLA)材料极易脆性断裂,为了提高其韧性,采用片状纳米级蒙脱土颗粒与医用级聚酰胺弹性体(PAE)对PLA进行共混改性.测试并分析了不同混合比例条件下复合材料的力学性能,并通过SEM、DSC对材料的性能进行表征.结果表明:所得到的三元复合材料具有优良的力学性能,其中当纳米蒙脱土含量为2.5%、PAE含量为10%、PLA含量为87.5%时,材料的韧性更好,综合力学性能最佳.纳米蒙脱土及PAE的含量对体系的分散形态均有影响:当纳米蒙脱土含量为2.5%时,其在聚合物中能够均匀分散,含量继续增加时易出现团聚现象;当纳米蒙脱土含量为2.5%、PAE含量为20%时,相与相之间界面较为模糊,形成了一定厚度的界面过渡层.纳米蒙脱土被引入聚合物体系后起到成核作用,提高了PLA的结晶度,从而有利于复合材料力学性能的提高.     

聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体对聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性的增强作用

采用原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在纤维素纳米晶体(CNC)表面接枝聚苯乙烯,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)对改性前后的纤维素纳米晶体的化学结构和热稳定性进行了研究。测试结果表明,聚苯乙烯可成功地接枝到纤维素纳米晶体的表面; 纤维素纳米晶体的热分解温度由150 ℃上升到220 ℃,改性后纤维素纳米晶体的热稳定性得到提高。采用溶液浇铸法制备聚甲基丙烯酸甲酯/纤维素纳米晶体复合材料(PMMA/CNC),并利用TGA、透光率测试对复合材料热稳定性和透光率进行了研究。结果表明,当温度达到350 ℃时,PMMA/CNC的热分解温度比纯PMMA提高了近150 ℃, CNC的加入量为1%时,复合材料的透光率为89%,接近纯PMMA的透光率(91%)。聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体可用于在保持PMMA透明性的前提下更好地改善PMMA复合材料的热稳定性。     

纳米凹凸棒对聚乳酸结晶行为的影响

采用熔融共混法制备了不同凹凸棒(Attapulgite,AT)含量的聚乳酸(PLA)/AT纳米复合材料.通过DSC研究了AT对PLA结晶行为的影响.结果显示,少量AT(≤3%)的加入使得PLA的冷结晶温度升高、高温熔融峰焓值下降,表明少量AT对PLA的结晶有抑制作用.当AT含量增加时(≥8%),PLA的冷结晶温度逐渐降低、高温熔融峰焓值逐渐增加,表明AT具有促进PLA结晶的能力.材料中,AT含量对PLA结晶能力有极大的影响.在379K进行等温结晶时,PLA的半结晶时间(t_(1/2))为4.47min;添加1%AT时,t_(1/2)增至5.63 min;而当添加8%AT时,t_(1/2)降低至3.98 min.同时,AT的加入使得PLA的结晶活化能E明显降低.在368~398K范围内,对PLA/AT纳米复合材料的熔体等温结晶动力学过程进行了分析.计算得到Avrami指数n为2.34~2.42,表明PLA主要以球晶形式生长.     

有机黏土/聚脲纳米复合材料的制备及性能研究

采用高速匀质剪切法和加热膨胀法制备有机黏土/聚脲纳米复合材料.实验结果表明,高速匀质剪切法和加热膨胀法能有效促进黏土与聚脲单组分的插层反应;OREC可提高聚脲材料的热分解性能和拉伸强度,当OREC的添加量为5wt%时,复合材料拉伸强度增幅为72.9%;当OREC的含量为4.2wt%时,复合材料的断裂伸长率增幅为24.33%.     

纳米石墨薄片制备及修饰的研究

分析了超声波粉碎的原理和膨胀石墨及纳米石墨薄片的纳米微观结构,对超声波粉碎膨胀石墨制备纳米石墨薄片的条件,以及为了提高纳米石墨薄片在树脂中分散性和相容性,对其进行修饰等进行实验,讨论影响纳米石墨薄片粒度和修饰效果因素,得出较佳的超声波粉碎条件和修饰剂及用量。     

无机纳米粒子对木粉/高密度聚乙烯木塑复合材料热学及力学性能的影响

为了探讨3种无机纳米粒子(纳米碳酸钙(NPCC)、纳米蒙脱土(NMMT)和纳米氧化铝(NAL))对木粉/高密度聚乙烯(HDPE)木塑复合材料热学性能和力学性能的影响,采用模压成型方法制备木粉/HDPE木塑复合材料,利用综合热分析仪和热膨胀系数仪分析了木塑复合材料的热学性能,并测定了其力学性能.结果表明,3种无机纳米粒子对木粉/HDPE木塑复合材料的热学性能和力学性能均有一定影响.其中:添加NPCC可使木粉/HDPE木塑复合材料的线性热膨胀系数降低38.95%,并具有较好的热稳定性,从而在受热过程中的起始热分解温度提高了2.8℃,600℃时的残重率提高了39.1%;同时,添加NPCC的木粉/HDPE木塑复合材料力学性能提高的幅度最大,其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了32.86%、11.05%和35.32%.     

替硝唑的非等温热分解动力学及热稳定性研究

报道了用热重法(TG)研究替硝唑（Tinidazole,TNZ）原药及片剂中替硝唑热分解非等温动力学以及药物的稳定性,并对用热重分析仪测定片剂含量的方法进行了探讨.推断出原药热分解过程为零级反应,其动力学方程为dα/dt=Ae-(Ea)/(RT),热分解反应活化能Ea为99.7kJmol-1,指前因子A为3.60×107s-1;片剂中替硝唑的热分解过程为三维扩散级反应,其动力学方程为dα/dt=Ae-(Ea)/(RT)3/2(1+α)2/3/［(1+α)1/3-1］,活化能Ea为105.1kJmol-1,指前因子A为1.08×106s-1.实验表明替硝唑原药具有较高的热解活化能,热稳定性较好;在片剂中热分解机理和分解活化能发生改变,说明赋形剂对药物的热稳定性有一定影响.根据得到的热分解反应的机理函数和动力学参数,得到片剂有效存贮期与贮存温度的关系曲线,估算出在室温（25℃）下,分解率为10%时药物的存贮期为26.7年,分解率为5%时所需要的时间约为6.9年.     

聚乳酸/纳米二氧化硅原位复合材料的制备和性能

以丙交酯和改性后的纳米二氧化硅为原料,在辛酸亚锡催化作用下,制备了聚乳酸纳米二氧化硅复合材料。分别用红外光谱（FT-IR）,热失重分析（TG）,扫描电镜（SEM）等对其化学结构和性能进行了分析和表征。FT-IR和SEM分析表明,纳米二氧化硅与聚乳酸发生了化学结合,并且均匀的分散于聚乳酸基体中。TG结果表明,随着纳米二氧化硅含量的增加,聚乳酸纳米二氧化硅复合材料的热稳定性提高。通过力学性能分析可以看出无机纳米粒子的加入提高了材料的拉伸强度。     

Fe2O3/氮掺杂石墨烯复合材料的热分解动力学

对Fe₂O₃/氮掺杂石墨烯（NG）的热解行为进行热重研究,分析出物质的热分解特性和机理函数。通过水热法制备Fe₂O₃/NG样品,在氮气氛围的保护下分别以5、10、15、20 K/min的升温速率线性升温到1 473.15 K。使用Kissinger Akahira and Sunose（KAS）、Flynn-Wall-Ozawa（FWO）两种“model free”方法和Coats-Redfern模型拟合法进行热动力学拟合,结果表明：FWO和KAS两种拟合法估算的表观活化能变化范围分别为404.08~424.65 kJ/mol和405.52~427.10 kJ/mol,且表观活化能随着转化率的增大而增加;FWO和KAS两种拟合法估算的表观活化能平均值分别为410.92 kJ/mol和412.74 kJ/mol,相差0.4%;Mample Power（P3）是最能反映Fe₂O₃/NG分解机理的函数。     

微细菱镁矿热分解过程及动力学

采用TG-DSC热分析技术,在不同升温速率下对高纯微细菱镁矿进行热分解动力学研究.结果表明:随着升温速率的增大,菱镁矿分解速率不断增大且最大分解速率也向高温区偏移.首先使用Hu-Gao-Zhang方程对不同升温速率的TG数据进行计算,确定了热分解机理函数的唯一性和活化能.进而采用双等双步法和产品形貌分析,确定其最概然机理函数为f(α)=2(1-α)^1/2,热分解沿解理面向内进行,属于典型的相边界反应.最后利用Flynn-Wall-Ozawa方程求得指前因子,建立了微细菱镁矿的热分解动力学方程.用两组不同升温速率的TG数据对所建立方程进行验证,方程合理.     

聚氯乙烯/蒙脱土复合材料的动态热降解动力学

采用热重分析仪研究了聚氯乙烯(PVC)／蒙脱土复合材料的热降解过程，比较了钠基蒙脱土(MMT)和烷基季铵盐改性的有机蒙脱土(OMMT)对PVC热稳定性和PVC热降解过程的影响．采用Friedman法研究了PVC和PVC／MMT(OMMT)复合材料的热降解动力学，并计算得到其表观活化能Ea．结果表明，在PVC热降解第一阶段，MMT和OMMT均能提高PVC的热分解温度和减少质量损失，从而提高PVC的热稳定性；PVC和PVC／MMT(OMMT)复合材料的Ea基本相近；MMT和OMMT对PVC的热降解速度有影响，但并没有改变PVc热降解机理．     

Mg（CH3COO）2·4H2O的热分解机理

用热分析（TG／DTG／DTA,DSC）、X射线衍射（XRD）技术研究了固态物质Mg（CH3COO）2·4H2O在氩气中热分解过程。热分析结果表明,Mg（CH3COO）2·4H2O在氩气中分两步分解。其质量变化率与理论计算相吻合。XRD结果表明,Mg（CH3COO）2·4H2O分解最终产物为MgO。用Friedman和FWO法对分解过程的活化能E进行了初步计算,依此为初始值,用多元非线性回归得到了分解步骤可能的机理函数和动力学参数。     

二乙基次膦酸铝的热分解动力学研究

以TG-DTG为手段,研究二乙基次膦酸铝阻燃剂在氮气气氛中的热分解动力学;利用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法对其进行热分解动力学研究,计算出该阻燃剂的平均热分解表观活化能分别为260.2和259.4 kJ/mol;利用atava-estk法研究该阻燃剂的热分解机理属于相边界反应,得到其热分解动力学方程为g(α)=1-(1-α)1/3。     

铜/石墨复合材料热变形行为研究

通过Gleeble-3500热模拟试验机对铜/石墨复合材料进行热压缩试验,研究变形温度为700～850 ℃、应变速率为0.001～1.000 s^-1时该复合材料的热变行为。通过光学显微镜研究复合材料显微组织的演变,根据实验数据构建该复合材料的本构方程和热加工图。使用Zener-Hollomon参数模型对该复合材料的流变应力进行研究。研究发现,铜/石墨复合材料的流变应力随着应变温度的升高而降低,随应变速度的增大而增大。计算得出该复合材料的热变形激活能为463.02 kJ/mol,表明材料具有良好的成形能力。通过构建的本构方程验证了最大应力的吻合性,发现计算值和试验值的误差在9.5%以内,说明该方程对复合材料的流变行为具有指导作用。热加工图表明了该复合材料的适宜加工温度为780～820 ℃,变形速率为0.050～0.100 s^-1;变形温度为830～850 ℃时,变形速率约为0.001 s^-1。     

Ca(H_4 C_6 OHCOO)_2·2H_2 O在空气中失水过程热动力学研究

用热分析(TG/DTG)技术研究了固态水杨酸钙(Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O)在空气中的热分解过程.热分析结果表明,Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O在空气中分4步分解.用Friedman法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和ASTM E698法求取了Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O(s)失水过程的活化能E,并通过多元线性回归法给出了可能的机理函数.     

稀土高氯酸盐甘氨酸咪唑三元配合物的热分析

采用TG-DTG,DSC对9种稀土高氯酸盐甘氨酸咪唑三元配合物的热分解过程进行了研究.比较了配合物的热稳定性;利用Kissinger公式计算了配合物的表观分解活化能;从DSC分析得到了配合物的脱水焓及分解焓,发现稀土配合物的表观分解活化能、配合物的脱水焓及分解焓呈现一定的规律性.