生物质油精制前后热稳定性和热分解动力学研究

采用TGA-DTA联用测定生物质油的热失重曲线，用Achar微分法和Coats-Redfern积分法计算了挥发和热分解的活化能，并结合Satava法和Bagchi法确定热分解机理函数，得到了生物质油精制前后的非等温动力学方程。推断出热分解过程分别为三级反应和三维扩散3D反应，动力学方程分别为da／dt=0．5Ae^-E/RT(1-α)^3和da／dt=1．5Ae^-E/RT(1-α)^4/3[(1-α)^-1／3-1]^-1。实验表明，精制后的生物质油较精制前挥发的活化能降低了很多而热解活化能提高了很多，相应地，精制后的生物质油的挥发性和热稳定性都提高了很多。     

生物质裂解焦油的燃烧特性及动力学模型

采用热重分析法对生物质裂解焦油的燃烧过程进行了研究 ,探讨了生物质油的燃烧特性及升温速率对燃烧温度的影响 ,并根据微分热重曲线 ,建立动力学模型 ,计算燃烧反应的动力学参数。结果表明 ,生物质油的燃烧过程可分成 3段 ,其动力学模型可用 3个一级反应表示     

生物质油催化裂解精制中催化剂上焦炭前身物的分析

采用热重、红外、核磁等分析手段，对生物质油催化裂解精制中使用的催化剂HZSM-5上的焦炭前身物进行了表征。沉积在催化剂表面上的焦炭前身物主要是短链饱和烃类化合物，沸点200℃以下；催化剂内部的结焦前身物主要为芳香族碳氢化合物，这些化合物的沸程为350～650℃。     

联苯型聚酰亚胺纤维的动态力学行为

采用干湿法纺丝工艺路线制备联苯型聚酰亚胺(PI)纤维，用动态力学分析方法研究了该纤雏的γ、β和α转变，因所施频率的不同而发生的相应转变温度分别出现在-100--40℃、100℃和270-300℃。用类似的Arrhenius方程计算了PI纤维γ转变活化能为38．7kJ／mol，α转变的活化能为853kJ／mol。     

生物质能源开发——Ⅲ.甘蔗渣的湿式裂解气化

对文题内容研究表明,Na_2CO_3对生物质的湿式裂解是良好的催化剂。Ni-Mo催化剂有利于甲烷生成,Ni-Mo和Na_2CO_3混合催化剂效果最好。可使气体转化率达55%以上。生物质的湿式裂解气化可得气体、液体和焦三种产品。其中气体产品主要含CO_2、CO、H_2、CH_4和少量的C_mH_n。脱(?)CO_2后可得热值为12500～16700kJ/m~3左右的中热值煤气。对液体产品的组分用荧光光谱法进行了分析,发现有菲、(?)醌等几十种物质。湿式裂解气化的最佳反应时间为150min、反应温度380℃以上。若以液体产品为主,则反应时间为80min较佳,反应温度相对降低。讨论了不同催化剂及Na_2CO_3用量对甘蔗渣湿式裂解气化的影响。     

导向喷动流化床生物质快速裂解制液体燃料

在冷模试验得到的优化的结构参数基础上，建立了一套生物质最大处理量为5kg／h的导向管喷动流化床生物质裂解反应器。反应在常压和440～520℃进行，以木屑为生物质原料，二氧化碳和氮气为喷动气或流化气，沙子为流化介质。结果表明该喷动流化床反应器可用于生物质的快速裂解。在400～480℃，液体产率随温度增加而上升，高于480℃时，二次反应的加剧又导致液体产品产率下降。固体和气体的产率则随温度的升高而减少。喷动气和流化气流量的增加均强化了反应器内的传热，并使生物质初始裂解产物的停留时间减少，二次反应进行程度减弱。在适当的裂解条件下液体产率可达73．2％，此时气体和焦的产率分别为12．8％和14．0％。所得液体产品为单一相液体，含水约30％，可用于燃烧。与流化床相比，喷动流化床作为生物质快速裂解反应器可明显提高液体产率。     

粘结剂炭的氧化动力学研究

两种粘结剂炭的氧化动力学实验表明，粘结剂炭氧化反应属一级反应。850℃、1000℃制备的中间相沥青（NJ8）的表现活化能分别为107.90kJ/mol和170．60kJ/mol，而酚醛树脂炭的表观活化能分别为65．01kJ/mol和97．63kJ/mol。可见中间相沥青（NJ8)炭的抗氧化性明显优于酚醛树脂炭。     

聚对苯二甲酸丁二醇酯的热重分析

用热重分析法（TGA）探讨聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）热降解的动力学，揭示了PBT的热稳定性、热解反应级数和热解活化能。以高纯度氮气为载气，在不同载气流量、不同升温速率下对PBT进行降解，通过失重曲线和微商曲线分析其结构的稳定性，建立反应动力学方程。结果表明：PBT作为工程塑料在高温下有较好的稳定性，在N2中降解过程为一阶失重，流量对降解几乎没有影响；增大升温速率，分解的起始温度、失重平衡温度和最大失重率温度均呈增加趋势。PBT的热解可分为两个阶段，降解前期，即失重率在25％～50％之前，可视为零级反应，其平均活化能为261．3kJ／mol，降解反应的中后期直至完全降解，可视为一级反应，其平均活化能为186．7kJ／mol。升温速率对两段降解的温度区间划分有影响，随着升温速率增加，零级反应温度范围逐渐扩大。     

PVC的热失重和热解动力学

热重法对PVC树脂的热解研究表明，热解过程可分为3个阶段，250～350℃为第一失重阶段、350～400℃为稳定阶段、400～550℃为第二失重阶段；升温速率对热解有较显著的影响，随升温速率的增加，Tb、Tf和Tm随之提高，但各阶段的失重率并不改变；气氛对热解有重要的影响，在含氧气氛中总失重约为100%，而氢气中的总失重最低。热解动力学研究表明，PVC的热解为一级反应过程，3个阶段的热解活化能受气氛影响稍有差异，分别为170～200kJ／mol、10～20kJ／mol和50～80kJ／mol，各阶段活化能的较大幅度变化说明各阶段热解反应机理是不同的。     

废轮胎的热解行为

考察温度、颗粒度等热解条件对废轮胎热解行为的影响。采用程序升温热天平仪考察温度、颗粒度对废轮胎热失重的影响；采用管式反应器考察温度、颗粒度对热解产品（包括热解气、热解油和粗炭黑）收率的影响。实验表明：温度是影响废轮胎热解产品收率的关键因素，400～550℃时热解失重速率最快，超过550℃接近完全热解；若废轮胎热解以得到热解油为目的，温度控制在400～500℃时，热解油产率最高。颗粒大小也是影响产品收率的重要因素，在400～550℃，随着颗粒度的增加废轮胎热解更加完全，粒径为0.3mm和5.0mm的废轮胎颗粒热解活化能分别为73.1kJ／mol和55.8kJ／mol；颗粒度对产品收率的影响也很大，而当颗粒度超过5mm时对热解产品的影响较小。     

含氯有机废料资源化处理基础研究Ⅱ.热重法研究PVC热解脱氯过程

对不同升温速率下 PVC热失重曲线 ( TG)以及热解产物的元素组成进行了分析 ,结果表明 PVC热解分为两阶段。第一阶段为主要的脱氯阶段 ,主要产物为 HCl,并伴随有缩聚反应 ,反应为一级反应 ,反应活化能为 1 30 k J/mol。第二阶段为初步脱 HCl的残留物进一步裂解 ,生成线型和环状结构的低分子烃类混合物。不同升温速率条件下得到的 TG曲线形状类似 ,随着加热速率的增大 ,TG曲线总体上表现为向右漂移     

水性聚氨酯-石墨烯纳米复合材料的等温结晶动力学

通过溶液共混法制备了水性聚氨酯-石墨烯(WPU-FGNs)纳米复合材料。采用差示扫描量热仪(DSC)研究其等温结晶过程,运用Avrami方程和Arrhenius方程对WPU-FGNs纳米复合材料的等温结晶动力学进行分析。结果表明:WPU-FGNs纳米复合材料的等温结晶过程基本符合Avrami模型;随着结晶温度的提高,复合材料半结晶时间(t_1/2)和绝对结晶度均增加。当结晶温度为287 K时,FGNs的质量分数从0.1%提高到1.0%,复合材料的结晶焓(ΔH)从-16.88 J/g增加至-35.38 J/g,WPU的结晶活化能为-0.74 kJ/mol;当FGNs的质量分数为0.1%时,复合材料的结晶活化能为-1.25 kJ/mol;当FGNs的质量分数为1.0%时,复合材料的结晶活化能为-0.83 kJ/mol。     

一缩二乙二醇双烯丙基碳酸酯的聚合及性能

研究了一缩二乙二醇双烯丙基碳酸酯(DADC)在引发剂存在下的预聚合和固化反应，测定了不同预聚液的粘度、折射率与反应时间、温度、引发剂类型及用量之间的关系，求得了不同条件下预聚合反应的回归方程和速率常数。用DSC和FTIR分析固化反应过程，确定了固化反应的工艺条件，并制备了复合材料和人造大理石。结果表明：反应温度和引发剂用量是影响预聚合的重要因素，预聚合活化能为133kJ／mo1，固化反应活化能为93．6kJ／mo1，DADC树脂及其复合材料具有良好的综合性能。     

聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂的性能研究

研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)和三水合氧化铝(ATH)含量对聚氨酯甲基丙烯酸酯(UM)树脂性能的影响,比较了不饱和聚酯(UP)树脂、乙烯基(VE)树脂和UM树脂的固化反应活性。结果表明,MMA和ATH含量对UM树脂的粘度、固化反应活性、力学性能、硬度和阻燃性能均有显著影响;用DTA法测得UM树脂、UP树脂、VE树脂的表观固化反应活化能分别为45.5kJ/mol、56.7kJ/mol和75.8J/mol。证实UM树脂比UP和VE树脂具有更高的固化反应活性。     

聚氨酯改性不饱和聚酯树脂的反应动力学

通过差示扫描量热法（DSC）和傅里叶红外光谱（FT-IR）分析,探讨了聚氨酯改性不饱和聚酯树脂（UPR）体系反应特征及固化反应动力学。结果表明：体系中聚氨酯网络的形成远快于UPR网络的形成。UPR和聚氨酯改性UPR体系的表观活化能分别为58.0 kJ/mol和64.8 kJ/mol,改性后体系的活化能并无较大变化;反应的级数分别为0.90和0.91。     

三角图示法合成性质集成水网络

以聚硫橡胶（PS）、聚四氢呋喃（PTMG）、二苯基甲烷二异氰酸酯（DPMDI）为原料,制备聚硫聚氨酯（PS/PU）复合材料。研究了G4、G112、G21C不同型号聚硫橡胶及其质量分数对聚硫聚氨酯复合材料结构和热力学性能的影响,进行了红外分析、差示扫描热分析（DSC）,通过TGA确立了热降解活化能。结果表明：G4和G21C型聚硫橡胶改性的聚氨酯具有更好的热稳定性能,其降解活化能可达171.36 kJ/mol。     

化学气相淀积反应器内TiCl_4氧化反应动力学

采用原位红外测试技术,在线观测了化学气相淀积反应器内TiCl_4的均相氧化反应。捕获了两种重要活性中间体TiCl_3和TiOCl_2,从而导出该反应的机理模型。并采用尾气红外定量分析方法得到了TiCl_4氧化反应的动力学方程及反应活化能。反应活化能:66.8 kJ/mol,指前因子:2.45×10~2/s。     

Mn（OAc）_2·4H_2O和有机酸固相反应的研究

用等温电导法研究了Ｍｎ（ＯＡｃ）２·４Ｈ２Ｏ与有机酸的固相反应。发现反应活性为：戊二酸（Ｅａ＝３７．６１ｋＪ·ｍｏｌ－１）＞丁二酸（Ｅａ＝４１．３４ＫＪ·ｍｏｌ－１）＞己二酸（Ｅａ＝８５．２０ｋＪ·ｍｏｌ－１）。用元素分析、ＸＲＤ和ＩＲ表征了固相产物。     

煤系黄铁矿的电解催化氧化和动力学研究

以硫酸为介质，硫酸锰为电解催化剂，在以铂为电极的无隔膜电解池中研究了煤系黄铁矿的电化学催化氧化。研究表明，煤系黄铁矿中硫的转化率随着电解电位的提高，锰离子浓度的增加、煤浆浓度的降低、煤颗粒直径的变小、电解质酸度的增加和电解温度的提高而提高。进而对这些数据进行了动力学分析。结果表明煤系黄铁矿的电化学氧化反应符合未反应缩核模型，Mn^3 与黄铁矿表面发生的氧化反应是控制步骤，该反应的表面活化能的29.6kj/mol。