热分析动力学

摘要： 致力于碳热焙烧还原砷酸钙制备具有商业价值的金属单质砷,为推进砷危废物无害化处理向砷资源化回收利用前进展开科学研究.其中热重分析表明,砷酸钙与碳粉混合热解的质量损失分为3个阶段,阶段1和阶段2为失水过程,阶段3为碳还原砷酸钙生成CaO和砷蒸气过程.且研究发现,可以利用相边界反应动力学模型解释阶段3反应机制.而单因素条件实验结果表明:在温度1000°C、碳配入系数1.4、恒温时长60 min条件下砷挥发率高达99.94%.X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)对反应体系中有关产物表征表明,较优条件下产品砷主要为片状金属砷和粉末非晶体砷,焙烧残渣为CaO.

摘要： 抗生素生产过程中的精馏有机釜残属于危废(废物类别:HW02),为加快实现其清洁回收和安全转化,文中基于制药危废的燃烧特性,运用热分析动力学计算分析了精馏釜残可能的燃烧机理。反应活化能E可为高温处置釜残所需热量提供依据,指前因子A可预测反应发生趋势,最概然机理函数G(α)可推测燃烧机理。此研究将精馏釜残的燃烧过程分为挥发、碳化、汽化3个温度区域,分别遵循Jander方程(2D,D 3),Mample Power规则(M 2,M 3/2)和反Jander方程(3D)的机理函数,E值范围在149.4—498.6 kJ/mol之间,lg A为9.3—18.2 min-1。此外,在过程中检测到如C 3 O(NH)2(NH 2)2,CO(NH 2)2,NClO等大分子物质,这表明不完全燃烧可能排放污染气体,为国内头孢菌素污染物的治理及清洁生产提供了理论基础。

摘要： 基于培养具有“践行师德,学会教学,学会育人,学会发展”基本素养的化学合格师范生的要求,为了拓展物理化学中化学动力学的知识和和实践能力,我们在物理化学实验中开设固相反应动力学实验项目。本文以四水合硫酸铈铵为例设计了一种热分析动力学探究性实验,并进行了教学实践。教学实践结果表明通过该实验的实施提高了学生发现问题解决问题的能力,丰富了化学动力学的理论知识,同时也锻炼了学生对复杂问题的解决能力。

摘要： 热分析与量热技术是当前含能材料研究最为常用的技术手段之一,随着先进仪器设备的不断涌现,发展至今日已非常成熟。《热分析动力学》(胡荣祖等主编,科学出版社,第一版2001.8,第二版2008.1)、《含能材料热谱图》(董海山等编著,国防工业出版社,2002.1)、《含能材料热分析》(刘子如著,国防工业出版社,2008.11)及《量热学基础与应用》(胡荣祖等主编,科学出版社,2011.11)等几位本领域前辈的著作为热分析与量热技术在含能材料中的应用奠定了完善的理论基础和应用指导。

摘要： 以丙酮为溶剂,正丁醇和丙三醇为助剂,乙酸乙酯为非溶剂,采用超声辅助溶剂–非溶剂重结晶法快速制备了微纳米高氯酸铵(AP)/奥克托今(HMX)复合物,通过热分析及热分析动力学研究其热分解性能。通过SEM、PXRD、FTIR对晶体的形貌、结构和组成进行表征,利用TG-DSC和DSC-TG-IR对其热分解进行分析,考察了其热分析动力学参数及同步热分解产物。结果表明:所制备的AP/HMX复合物晶体粒径小于10 µm,呈较圆滑的类椭球形;HMX/AP复合物的低温分解起始温度为283.8°C,峰温294.5°C,失重率约为25%;在280°C~400°C的范围内,分解产物CO2与N2O的红外吸收曲线呈现出相同的变化规律,说明复合物中HMX的分解与AP的分解同步发生;AP/HMX复合物的低温分解表观活化能为106.38 kJ∙mol−1,比AP提高2.94 kJ∙mol−1,说明AP/HMX复合物中AP的热安定性提高;计算得到热爆炸临界温度Tb为260.6°C,比AP降低28.8°C,比HMX提高4.9°C。AP/HMX复合物的热稳定性良好。

摘要： 为探究主体炸药HMX的粒度对PBX(HMX)/AP复合含能材料的热分解和激光点火性能的影响,通过溶剂-非溶剂法对原料HMX和AP进行重结晶并筛分得到不同粒径分布的HMX_(R)和细粒度AP_(R)(5~20μm),进而制备含不同HMX粒度的PBX(HMX)/AP,对所得晶体和复合物分别进行SEM、DSC、DSC-IR及热分解动力学和1064nm激光点火测试。结果表明,HMX_(R)和AP_(R)的热分解表观活化能E_(a)和热爆炸临界温度T_(b)随着晶体粒度减小而减小;PBX(HMX)/AP中,HMX_(RC)的粒径范围为30~140μm、d_(50)为68μm、按HMX与AP零氧平衡配比的PBX(HMX_(RC))/AP热性能最优,其热分解表观活化能E_(a)为212.78kJ/mol,比HMX_(RC)降低约274.44kJ/mol;其热爆炸临界温度为197.45°C,比HMX_(RC)降低约76.25°C,比AP_(R)降低约81.63°C;含不同HMX粒度的PBX(HMX)/AP的点火延迟时间随着HMX粒度的减小而减小,质量燃烧速率相应增大,其中零氧平衡配比的PBX(HMX_(RC))/AP的激光点火性能最佳,其激光点火延迟时间为8200ms,质量燃烧速率为0.718g/(cm^(2)·s)。表明HMX粒度范围影响传热、传质和物质间相互作用效率,进而影响点火、传火性能;细粒度和零氧平衡及良好的黏结复合最有利于PBX(HMX)/AP中HMX与AP的协同热分解。

摘要： 首先由多重升温速率热重实验获得样品质量随温度的变化关系,并计算出碳热还原反应转化率及反应速率,随后采用热分析动力学微分法(Kissinger)和积分法(Flynn-Wall-Ozawa)分析还原过程动力学参数,最终明确了高镁贫镍红土矿碳还原过程反应动力学特征.结果表明,碳热反应过程分为两步:第一步在500?800 °C,对应金属氧化物与固相还原剂的反应,生成磁性铁、镍和CO,对应反应表观活化能为260.4 kJ/mol;第二步在为800 °C至反应结束,主要是CO与磁性铁反应生成FeO,FeO、NiO与CO反应生成镍铁合金,以及CO2和C发生布多尔反应生成CO,对应活化能为191.2 kJ/mol.由此证实了高镁贫镍红土矿碳热还原多步反应的动力学特征.

摘要： “非等温动力学”作为热分析动力学研究的核心,已经被广泛应用于化学、化工、冶金、地质、药物和环保等重要领域.热分析动力学研究的主要任务是确定机理函数、活化能和指前因子等动力学参数.在众多的热分析动力学研究方法中,“等转化率法”由于其可以在不涉及动力学模式函数的前提下,获得较为可靠的活化能值,因此被国际热分析与量热学协会(ICTAC)推荐使用.本文简要介绍了近十年来提出的热分析动力学研究方法,特别是等转化率方法的研究进展情况,评述了各种方法的特点与局限.同时,展望了热分析动力学研究方法未来的发展趋势.

摘要： 根据质量作用定律和广义相对性原理,构建了复杂反应动力学浓度场方程,经验证该方程就是热分析动力学著名的不收敛温度积分的原函数;进而根据相关学科给出了扩散、结晶、吸附、传热及相变等9种基本动力学类型的机理指数,建立了复杂反应浓度场理论,全面解决了热分析动力学理论及实验研究方面的相关问题.浓度场方程及浓度场理论具有很强的理论研究和实际应用价值.

摘要： 采用溶胶-凝胶法,在甲基化改性SiO2溶胶中掺杂PdCl2,制备Pd/SiO2杂化材料.通过XRD、红外光谱、TG-DTG分析以及接触角测定,考察Pd/SiO2杂化材料在N2气氛中的热稳定性,用Coast-Redfern方程和Doyle方程,结合最概然机理函数的Malek推断法,求算Pd/SiO2杂化材料在热分解过程中各阶段的热分析动力学三因子。结果表明,Pd/SiO2材料经200°C以上焙烧后，样品中即出现了少量纳米金属Pd粒子，这些金属Pd为PdCl2还原所得.随着焙烧温度的升高,金属Pd粒子的衍射峰强度增加,材料中的Si－CH3吸收峰和Si－OH吸收峰减弱.当焙烧温度达到600°C时,样品中Si－CH3强度大大减弱,至750 °C时,此吸收峰完全消失。保持Pd/SiO2杂化材料疏水性的最适宜焙烧温度为350°C。在N2气氛中，Pd/SiO2杂化材料中－CH3的无机化历程经历了4个阶段,各阶段具有不同的热分解动力学机理函数,其活化能分别为73.85、143.66、204.47和417.19 kJ·mol-1,指前因子分别为1.20×1012、2.27×1013、8.50×1011和1.03×1020 s-1。

摘要： CuZnSnSi合金钎料在钎焊钢工件工艺中具有良好的综合性能.为进一步探究其合金性能,本文借助DSC技术,分别采用微分非等温法和积分非等温法分析了CuZnSnSi合金钎料熔化相变过程的热分析动力学.研究结果表明,相变温度范围从877°C至905°C,吸热峰温度为900.96°C;分析计算得到相变表观活化能为615.72kJ/mol;相变速率k的变化规律为k=1.71×1027exp(-6.16×105/RT).

摘要： 杯芳烃是由对位取代的苯酚单元与醛在碱性条件下缩合通过亚甲基连接的大环低聚物,其下缘的羟基能螯合和输送阳离子；由苯环组成的富π电子憎水空腔能与中性分子形成包结化合物,与环糊精、冠醚相比,杯芳烃具有更多的可变修饰因素。本文对杯芳烃衍生物1,3-二缩水甘油基-对叔丁基杯的热分解性质及热分析动力学进行了研究。

摘要： 本文中详细介绍了基于MATLAB语言开发的热分析与热分析动力学应用系统库的特点、设计方案、实现过程以及系统的应用.

摘要： 本文全面详细地介绍了一种热分析动力学数据处理系统.研究开发基于MATLAB热分析数据处理系统,系统的主操作界面全部采用窗口交互式.

摘要： 利用法国Sataram公司型号为Setsys EvoTG-DTA1750热分析仪,在升温速率分别为10oC/min、15oC/min、20oC/min条件下对红土镍矿固相还原过程进行非等温多重扫描速率分析.针对不同升温速率下的热失重曲线曲线,分别采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法、Starink法以及Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法等不同的转化率法计算其活化能,利用Malek法确定机理函数,分析了红土镍矿固相还原机理.结果表明:红土镍矿失重率与加热温度密切相关,而升温速率对其影响很小;依照红土镍矿还原转化率,固相还原过程可分为0～40％、40％～70％、70％～100％三个阶段,平均反应活化能分别为71.19kJ/mol、140.38kJ/mol和370.21kJ/mol;实验曲线在转化率0～0.4范围内与35号标准曲线重合性较好,所对应的函数为反应级数方程,机理为n=4,机理函数的微分形式f(α)=1/4(1-α)-3;实验曲线在转化率0.4～0.7范围内,并不与任一曲线重合性较好,说明在该阶段,红土镍矿还原过程的机理函数不止一种;实验曲线在转化率0.7～1.0范围内与39号标准曲线重合性较好,所对应的函数为指数法则,机理为n=1,加速形α-t曲线,机理函数的微分形式f(α)=α.

摘要： 以热分析动力学为基础，结合古山矿065-2工作面、丝碳层两个煤样的热重实验，计算了两个煤样添加不同配比阻化剂与原煤样的动力学参数，定量分析了阻化剂的阻燃效果.rn 并找出了FR-1泡沫阻化剂在古山矿的最佳配比参数为1：2。在此基础上，提出基于煤的吸氧增重阶段的活化能确定煤自燃阻化化效果和阻化率的定量计算方法，对选择阻化剂及寻求其最佳配比参数具有重要的理论与实际意义。

摘要： 在升温速率5，10，15°C／min条件下分别对一定量的样品进行TG／DSC同步热分析测试。由DSC曲线得到相应的TP值，运用Kissinger方程和Ozawa方程进行拟合，通过斜率求得的活化能值分别为Ea(K)=196.8kJ／mol，Ea(O)=194.5kJ／mol。取其平均值，得到样品的活化能Ea即为195.65kJ／mol。在106°C条件下保温60分钟，得到TG失重曲线。由曲线读取失重0.5％，1％，5％所耗时长。通过Arrhenius方程的推导公式计算得到样品在303.15K(30°C)条件下保存50.39a失重0.5％；68.55a失重1％；166.05a失重5％。运用动态和静态热分析方法相结合的方法计算了库存单基药的安全贮存寿命。

摘要： 在升温速率5，10，15°C／min条件下分别对一定量的样品进行TG／DSC同步热分析测试。由DSC曲线得到相应的TP值，运用Kissinger方程和Ozawa方程进行拟合，通过斜率求得的活化能值分别为Ea(K)=196.8kJ／mol，Ea(O)=194.5kJ／mol。取其平均值，得到样品的活化能Ea即为195.65kJ／mol。在106°C条件下保温60分钟，得到TG失重曲线。由曲线读取失重0.5％，1％，5％所耗时长。通过Arrhenius方程的推导公式计算得到样品在303.15K(30°C)条件下保存50.39a失重0.5％；68.55a失重1％；166.05a失重5％。运用动态和静态热分析方法相结合的方法计算了库存单基药的安全贮存寿命。

摘要： 本发明提供了一种化学发光动力学曲线分析臭氧氧化反应动力学参数的方法，它可以解决现有技术存在的人为误差大以及运算工作对实验人员的技术水平要求高等问题。技术方案是，利用化学发光动力学曲线分析动力学参数，即利用光信号强度I与时间t的关系，来确定反应级数以及反应速率常数。本发明方法避免了大量数据的运算以及大量实验，利用系统可以容易得到所需要化学发光动力学曲线，软件通过公式非常快捷地得到动力学参数。

摘要： 本发明涉及一种基于热分析和质谱法分析金属有机骨架材料热解动力学的方法，其包括以下步骤，一：制备待测试的金属有机骨架材料MOFs；二：记录MOFs热解特性曲线同时实时记录气体副产物的质谱信息；三：导出为一系列转化率与温度关系的数据点；四：获得MOFs的热解活化能E；五：得到最概然机理函数G(α)和指前因子A；六：获得气体副产物的种类；七：分析出MOFs热解的路径；八：通分析出MOFs碳基材料的合成机制。本发明可以在获得的材料的热重数据的同时，实时在线监测材料热解过程中气体产物的质谱信息，最终分析处理推测得出MOFs热解碳化的机制，准确性高。

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本发明涉及一种基于代谢组学的芪参颗粒治疗慢性心力衰竭的药代动力学‑药效动力学分析方法，本发明是以芪参颗粒中14种主要药效成分为PK指标，20种特征代谢标记物以及临床常用心衰检查B型利钠肽为PD指标，基于代谢组学的芪参颗粒治疗慢性心衰的PK/PD研究方法。该方法可以帮助理解治疗慢性心衰的药效物质基础及作用机制，有助于指导药物的二次开发以及芪参颗粒的临床合理用药。

摘要： 本发明提供了一种锂离子电池一阶RC等效电路动力学模型的动力学特性分析方法，包括如下方法，以锂离子电池非线性特性建立基于荷控忆阻器的一阶RC等效电路模型及动力学数学模型，对一阶RC等效电路参数变化的动力学数学模型的混沌动力学特性分析判别锂离子电池寿命；具有较高的工程应用价值和经济意义。

摘要： 本发明提供了一种化学发光动力学曲线分析臭氧氧化反应动力学参数的方法，它可以解决现有技术存在的人为误差大以及运算工作对实验人员的技术水平要求高等问题。技术方案是，利用化学发光动力学曲线分析动力学参数，即利用光信号强度I与时间t的关系，来确定反应级数以及反应速率常数。本发明方法避免了大量数据的运算以及大量实验，利用系统可以容易得到所需要化学发光动力学曲线，软件通过公式非常快捷地得到动力学参数。

摘要： 一种基于热分析‑红外分析联用从复杂反应中计算单一反应动力学的方法，采用热分析‑红外分析联用的测试手段，将热分析产生的气态产物通过红外吸收光谱进行在线检测，实时记录气体产物的红外吸收光谱信息并进行气体成分解析和流量计算；选取能够代表单一反应过程的特征气体产物，提取特征气体单组分的流量数据，经数学处理后转化为“反应转化率‑时间(温度)”的数据点，根据数据点进行单一反应的动力学计算。与现有技术相比，本发明解决了传统热分析动力学由于采用TG或者DSC数据而无法从重合的复杂反应过程中计算单一反应动力学的难题，为复杂反应中单一反应的研究和控制提供了一种实现手段，拓展了热分析动力学的应用范围。

摘要： 本发明涉及一种基于热分析和质谱法联用分析金属有机骨架材料热解动力学的方法，其包括以下步骤，一：制备待测试的金属有机骨架材料MOF；二：记录MOFs热解特性曲线的同时，实时记录气体副产物的质谱信息；三：得到在热解过程中有浓度变化的质量数，对热解的气体副产物进行定性和定量分析；四：计算不同热解阶段对应的表观活化能E、最概然机理函数f(α)和指前因子A；五：分析出MOFs热解碳化的路径。本发明通过对热重数据以及热分析动力学数据的分析处理推测得出MOFs热解碳化的机制，本发明方法准确性高。

摘要： 一种基于热分析‑红外分析联用从复杂反应中计算单一反应动力学的方法，采用热分析‑红外分析联用的测试手段，将热分析产生的气态产物通过红外吸收光谱进行在线检测，实时记录气体产物的红外吸收光谱信息并进行气体成分解析和流量计算；选取能够代表单一反应过程的特征气体产物，提取特征气体单组分的流量数据，经数学处理后转化为“反应转化率‑时间(温度)”的数据点，根据数据点进行单一反应的动力学计算。与现有技术相比，本发明解决了传统热分析动力学由于采用TG或者DSC数据而无法从重合的复杂反应过程中计算单一反应动力学的难题，为复杂反应中单一反应的研究和控制提供了一种实现手段，拓展了热分析动力学的应用范围。