基于热重-红外联用技术分析油酸的热解特性及动力学分析

摘要

利用热重红外联动技术(TG-DTG-FTIR)研究了橡胶籽油中的单不饱和游离脂肪酸油酸组分在不同升温速率(5℃/min、10℃/min、20℃/min、30℃/min)下的热解特性.然后,用多元线性回归法对油酸非等温热解所得到的特性参数进行研究并计算,求得不同升温速率下对应的反应级数、活化能和指前因子,并对不同升温速率下油酸热解反应活化能和指数前因子作线性拟合.结果表明:油酸热解过程主要可分为0～268℃和268～300℃两个阶段,由红外谱图特征峰的分析可知,不同升温速率下,在油酸热解的阶段内均出现了水蒸气、CH4、CO2和CO这4种主要气体挥发分.随着升温速率的增大,油酸热解的最大失重速率随之增大,热解区间也向着高温段移动,同时计算在升温速率从5～30℃/min的过程中,反应级数n=1时,热解反应活化能由105.57kJ/mol降低至93.99kJ/mol,指数前因子由6.99×106降低至6.7×105;n≠1时,热解反应活化能由102.45kJ/mol降低至93.38kJ/mol,指数前因子由3.13×106降低至2.97×104,反应活化能和指数前因子随升温速率的增大出现明显减小.通过对不同升温速率下油酸热解反应的活化能和指数前因子进行线性拟合后发现,两者间具有较好的补偿效应.