Changes in iron oxidation state and surface composition of iron-chromium catalyst reduced by hydrogen

X-ray photoelectron spectroscopic studies of the reduction of iron-chromium catalysts have been carried out to determine changes in the relative surface concentrations of iron(II) and (III) oxides and metallic iron and in its surface composition at 100–500°C.

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(II), (III) 100–500°C. .

     

Unsteady-state performance of NOx catalytic reduction by NH3

Experimental results of studying NO_x catalytic reduction by NH₃ under periodic reversals in the direction of filtration of the mixture purified in a catalyst bed are discussed.

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NO_x .

     

Kinetics and mechanism of aniline hydroxylation by cumene hydroperoxide in the presence of catalase

In a phosphate buffer with pH=7.4 at 20°C the kinetics of aniline hydroxylation to p-aminophenol by the catalase-cumene hydroperoxide system has been studied. The reaction mechanism of this system is discussed.

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20°C pH 7,4 - . .

     

Thermal properties of poly-N-vinylcarbazole derivatives

Thermal studies were carried out on some products of chemical modification of poly-N-vinylcarbazole (PNVC). The effect of a substituent introduced into the carbazole ring on the thermal stability of the polymers was investigated. The kinetic parameters of the thermal degradation process were computed.

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Zusammenfassung An chemisch modifizierten Produkten von Poly-N-Vinylkarbazol (PNVC) wurden thermische Untersuchungen durchgeführt, sowie der Effekt eines in den Karbazolring eingeführten Substituenten auf die thermische Stabilität des Polymers untersucht. Weiterhin wurden die kinetischen Parameter des Zersetzungsprozesses errechnet.

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. .

     

Applications of thermoelectrometry to metal-ion modified polyimide films

As part of a research program to decrease the electrical resistivity of polyimide films with ionic additives a variable temperature three probe electrical resistivity measurement system has been designed and constructed. Sample temperature, electrification time, atmosphere, and measurement mode are computer controlled. As a data interpretation aid, temperature cycled analysis can be routinely performed. Surface resistivities in the range 10³–10¹⁵ ohm and volume resistivities in the range 10⁵–10¹⁸ ohm-cm are theoretically measurable under well controlled experimental conditions from room temperature to 250°. The electrical resistivity measurement system is useful for the evaluation of polymer films or films in general. Application of the system for analysis of cobalt, lithium and tin ion-modified polyimide films and some experimental considerations are presented. Correlation of the electrical measurements with differential scanning calorimetry, thermomechanical analysis, and thermogravimetric analysis is demonstrated.

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Zusammenfassung Als Teil eines Forschungsprogramms zur Herabsetzung des elektrischen Widerstandes von Polyimidfilmen mit ionischen Additiven wurde ein 3-Proben-Meßsystem zur Ermittlung des elektrischen Widerstandes in Abhängigkeit von der Temperatur entworfen und konstruiert. Probentemperatur, Elektrisierungszeit, Atmosphäre und Meßmethoden waren computergesteuert. Als Dateninterpretationshilfe kann eine hinsichtlich der Temperatur zyklische Analyse routinemäßig ausgeführt werden. Die Oberflächenwiderstände sind im Bereich von 10³–10¹⁵ Ohm und die Volumenwiderstände im Bereich von 10⁵–10¹⁸ Ohm-cm unter gut kontrollierten experimentellen Bedingungen von Raumtemperatur bis 250° theoretisch meßbar. Das elektrische Widerstandmeßsystem ist nützlich für die Bewertung von Polymerfilmen oder Filmen im allgemeinen. Die Anwendung des Systems zur Analyse von mit Co-, Li- und Sn-Ionen modifizierten Polyimidfilmen und einige experimentelle Hinweise werden angegeben. Es wird gezeigt, daß die mit dem beschriebenen System erhaltenen Resultate mit durch DSC, thermomechanische Analyse und TG erhaltenen Werten korrelieren.

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, , . , , . . 10³–10¹⁵ , 10⁵–10¹⁸ 250°. , . , , , . , .

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The financial support of the National Aeronautics and Space Administration is gratefully appreciated. The assistance of John Swartzentruber in performing many of the measurements is recognized.     

Topochemical reactions

A survey of topochemical reactions is given and the theory of their kinetics is discussed.

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Zusammenfassung Eine Übersicht über die topochemische Reaktion wird gegeben und die Theorie ihrer Kinetik erörtert.

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Résumé On présente une étude d'ensemble sur les réactions topochimiques en discutant la théorie de la cinétique.

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.

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This paper was written from a series of lectures read by the author at the First All-Union School on the Chemistry of Solids (Novotsherkask, September 1972).     

Exchange of molecular oxygen with the oxygen of an Al2(MoO4)3 catalyst

The kinetics of exchange of¹⁸O-containing molecular oxygen with the oxygen of an Al₂(MoO₄)₃ catalyst has been studied in the temperature range 579–680 °C at Torr. The activation energy of exchange is 57 kcal/mol, and the specific rate of exchange varies between 0.79×10¹¹ and 21.2×10¹¹ molec. cm^–2 sec^–1. Assumptions are made concerning the activity and selectivity of Al₂(MoO₄)₃ with respect to oxidation reactions.

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, O¹⁸, Al₂(MoO₄)₃ 579–680 °C . , 57 /, 0,79·10¹¹ 21,2·10¹¹ O₂/².. Al₂(MoO₄)₃ .

     

On the dioximine complexes of transition metals. LXXVIII1 TG and DTA study of the thermal decomposition of some complexes M[Co(DH)2XY] and [Co(DH)2(H2O)X]

18 monobasic complex acids of the type H[Co(DH)₂XY] (X, Y=Cl, Br, I, NO₂, N₃, NCS, NCSe, CN), or their alkalimetal and ammonium salts, and 5 aquo-acido-nonelectrolytes, [Co(DH)₂(H₂O)X] (DH=deprotonated dimethylglyoxime), were obtained and their thermal decompositions were studied by means of TG and DTA. The thermolysis processes are discussed. Kinetic parameters have been derived for several decomposition stages and are discussed in terms of the kinetic compensation effect.

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Zusammenfassung 18 monobasische Komplexsäuren des Typs H[Co(DH)₂XY] X, Y=Cl, Br, I, NO₂, N₃, NCS, NCSe, CN) oder deren Alkalimetall- und Ammoniumsalze und 5 Aquoacido-Nichtelektrolyte [Co(DH)₂(H₂O)X] (DH=deprotoniertes Dimethylglyoxim) wurden hergestellt. Die thermische Zersetzung dieser Verbindungen wurde mittels TG und DTA untersucht. Die Thermolyseprozesse werden diskutiert. Kinetische Parameter wurden für verschiedene Zersetzungsstufen ermittelt und werden in Verbindung mit dem kinetischen Kompensationseffekt diskutiert.

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H[Co(H)₂XY], H = , X, Y=Cl, Br, I, NO₂, N₃, NCS, NCSe, CN, , -- [Co(H)₂(H₂O)X]. . , .

     

Fluorinated hydrotreatment catalysts: Promotion of the catalytic activity of unsupported MoS2 by doping with F? ions

Influence of fluorination on the HDS activity of unsupported MoS₂ phase has been studied and correlated with the influence of fluoride on the CoMo and NiMo catalysts supported on -Al₂O₃.

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MoS₂ . CoMo NiMo, -Al₂O₃.

     

Thermoanalytical studies of substances liberating aggressive gases

A modification to the derivatograph has been designed that allows thermoanalytical investigations of chemical compounds, including sulphides and acids, that evolve aggressive gases such as CO, SO₂, S, etc. during warming. Application of this modification is exemplified by studies on the thermal dehydrogenation of titanium hydride (TiH_1.85) and on the interaction of rhenium disulphide (ReS₂) with concentrated sulphuric acid.

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Zusammenfassung Es wird über die Modifizierung eines Derivatografen berichtet, die die Thermoanalyse von Stoffen ermöglicht, die wie z. B. Sulfide oder Säuren beim Erhitzen aggressive Gase wie z. B. CO, SO₂, S usw. freisetzen. Als Beispiel für die Anwendung dieser Modifizierung dienten Untersuchungen der thermischen Dehydrogenierung von Titanhydrid (TiH_1.85) und des Einwirkens von konzentrierter Schwefelsäure auf Rheniumsulfid (ReS₂).

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, , , , , SO₂, S . . 2- , - (³_1,85) (ReS₂) (H₂SO₄).

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Presented as a poster at ESTAC-4, Jena, GDR, 1987.     

Thermal decomposition of Y,La and light lanthanide ferulates

The conditions of thermal decomposition of Y, La and light lanthanide ferulates have been studied. On heating, these complexes decomposed in various ways; lanthanum ferulate in four stages, Ce(III) ferulate in three stages, and the ferulates of Y, Pr(III), Nd, Sm, Eu(III) and Gd in two stages, the oxides finally being formed. The complexes lose crystallization water to form anhydrous or hydrated salts, and are then decomposed directly to oxides. Only lanthanum ferulate decomposes to the oxide with intermediate formation of La₂O₂CO₃. The temperatures of oxide formation change periodically with the decrease in the ionic potential in the lanthanide series.

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Zusammenfassung Es wurden die Bedingungen der Zersetzung der Y-, La- und leichten Lanthanidferulate untersucht. Die erhaltenen Komplexe werden beim Erhitzen auf verschiedene Weise zersetzt. Lanthanferulat wird über vier, Ce(III)-Ferulat über drei und die Ferulate von Y, Pr(III), Nd, Sm, Eu(III) und Gd über zwei Zwischenstufen in das entsprechende Oxid überführt. Aus den Komplexen entstehen zunächst unter Verlust von Kristallwasser wasserfreie oder hydratisierte Salze, die dann direkt zu den Oxiden abgebaut werden. Nur Lanthanferulat wird über eine intermediäre Verbindung des Typs M₂O₂CO₃ zum Oxid abgebaut. Die Bildungstemperaturen der Oxide ändern sich periodisch mit abnehmenden Ionenpotential in der Lanthanidenreihe.

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Y, La . . , — , Y, (III) Nd, Sm,Eu(III) Gd — . , , . L₂₂₃. .

     

Kinetic simulation of oxidative dehydrogenation of n-butenes over SnO2?Sb2O4 catalysts

A previously suggested reaction mechanism was utilized to evaluate a kinetic model for the oxidation of n-butenes over ShSb=31 mixed oxide catalyst. With this model, kinetic curves measured at 673 K were simulated, illustrating the changes of amounts of undetectable surface components, too.

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- SnSb=31 . , 673 K, .

     

Das System KNbO3-Nb2O5

Zusammenfassung Das System KNbO₃–Nb₂O₅ wurde mit thermoanalytischen, dilatometrischen und röntgenographischen Methoden neu untersucht. Acht ternäre Verbindungen werden im Bereich von 0–50 Mol-% K₂O gefunden. Nur K₄Nb₆O₁₇ schmilzt kongruent, alle anderen zersetzen sich peritektisch. Bei den beiden niobreichaten ternären Verbindungen handelt es sich um Hochtemperaturphasen, die sich erst oberhalb 1273 bzw. 1551 K bilden. Drei der acht Verbindungen wandeln sich mit steigender Temperatur in ihre Hochtemperaturmodifikation um.

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The KNbO₃-Nb₂O₅ system was studied by thermal analysis, dilatometry and X-ray techniques. Eight ternary compounds were found in the range from 0 to 50 mol% K₂O. Only K₄Nb₆O₇ was found to melt congruently, the other compounds decomposed peritectically. For the two ternary compounds with the highest percentage of niobium high-temperature phases were observed which were formed only above 1273 and 1551°, respectively. Three of the compounds studied transformed into their high temperature modifications on heating.

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, $ KN₃-Nb₂O₅. 0 50 % . , K₄Nb₆O₇ , $ . $ $ 1273 1551°. $ $ .

     

Thermal decomposition kinetics of sodium metaperiodate

Aged and fresh samples of sodium metaperiodate are subjected to thermal decomposition studies in air by TG, DTG and DTA techniques. The kinetic parameters for their decomposition have been evaluated by weighted least squares method using equations of Coats-Redfern, Horowitz-Metzger and Freeman-Carroll. The results indicate that, within the limits of experimental error, ageing did not change the E^* values considerably.

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, . , -, - -. , , , E^*.

     

Reaction mechanism and principles of choosing catalysts for selective oxidation at C?H bonds

Reaction mechanism for selective oxidation of organic compounds at C–H bonds is discussed. The criteria of selecting catalysts for these reactions have been formulated; 1) fast heterolytic activation of C–H bonds; 2) relatively slow primary activation of oxygen; 3) fast diffusion of oxygen vacancies; 4) fast electron transfer from the adsorbed substrate to catalyst.

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C–H . : 1) C–H ; 2) ; 3) ; 4) .

     

Der Einfluss der Temperaturführung auf die Kinetische Auswertung Nichtisothermer Reaktionen

Zusammenfassung Das Problem der rationellen Lösung des Zeitintegrals stand bei der kinetischen Auswertung nichtisothermer Prozesse häufig zur Diskussion. Nun werden für lineare und nichtlineare Aufheizung gemäß dT/dt=Q·T_b mitb von 4 bis –2 Auswerteverfahren vorgestellt, die in jedem Fall eine vollständige Korrektur derjenigen kinetischen Parameter gestatteten, die durch linearisierte Auswertung erhalten worden sind. Diese Methode der vollständigen Exponentialintegrale zeigt, daß eine klare Abstufung nach dem Typ der Aufheizung besteht. Die notwendigen Korrekturen fürb=1, 2 und 3 sind kleiner als fürb=0 d.h. für lineare Aufheizung. Die vier Korrekturtabellen sind für Verfahren der kinetischen Analyse anwendbar, denen ein Aktivierungsansatz nach Arrhenius bzw. Eyring zugrunde liegt. Die Realisierung nichtlinearer Aufheizprogramme wird empfohlen.

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The problems of rational solution of the time integral in kinetical evaluation of nonisothermal processes have often been discussed. Evaluation procedures are now presented for linear and nonlinear heating according to dT/dt=Q·T^b, withb between 4, and –2. In every case a complete correction of the kinetical parameters is possible if they are obtained by linearized plotting. This method of complete exponential integrals shows a clear graduation with the type of heating function. The corrections necessary forb=1, 2 and 3 are less than those forb=0, i.e. linear heating. Four tables of correction values are applicable to all procedures of kinetical analysis which are based on activation parameters from the Arrhenius or Eyring equations. Nonlinear heating programmes are recommended.

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Résumé On a souvent discuté les problèmes soulevés par la solution rationnelle de l'intégrale du temps dans l'évaluation cinétique des processus non-isothermes. On présente ici des méthodes d'évaluation dans le cas de chauffages linéaire et non-linéaire, selon dT/dt=Q·T^b avecb entre 4 et –2. Une correction complète des paramètres cinétiques est possible dans tous les cas, si ceux-ci ont été obtenus par des fonctions linéarisées. Cette méthode d'intégration complète des exponentielles montre une graduation nette selon le type de la fonction du chauffage. La correction nécessaire pourb=1, 2 et 3 est inférieure à celle pourb=0, c'est-à-dire pour le chauffage linéaire. Quatre tables de correction basées sur les paramètres d'activation des équations d'Arrhenius et respectivement d'Eyring peuvent être appliquées à tous les procédés de l'analyse cinétique. On recommande de réaliser des programmes de chauffage non-linéaires.

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. , dT/t=Q. ^b 4 -2. , . . , b=1, 2 3, b= . . . , , , . .

     

Thermal behaviour of copolymers of methyl methacrylate and iso-octyl/iso-decyl methacrylate

Thermal behaviour of copolymers of methyl methacrylate (MMA) with iso-octyliso-decyl methacrylate was investigated using dynamic thermogravimetry, mass spectroscopy and pyrolysis gas chromatography. The copolymer samples were stable upto 250 °C. Total loss in weight was observed around 400 °C. The degradation in homopolymers as well as copolymers proceeded by predominans loss of monomer.

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Zusammenfassung Mittels dynamischer Thermogravimetrie, Massenspektroskopie und Pyrolysengaschromatographie wurde das thermische Verhalten von Kopolymeren aus Methylmethacrylat (MMA) und Isooktyl/Isodecyl-methacrylat untersucht. Die Kopolymerproben waren bis 250 °C stabil. Ein vollständiger Gewichtsverlust wurde bei 400 °C beobachtet. Der Abbau sowohl der Homopolymere als auch der Kopolymere erfolgt durch eine überwiegende Abgabe von Monomeren.

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, - /- . /- . 250°. 400°. , .

     

Application de la thermogravimetrie,de l'analyse thermique differentielle et de la spectrographie d'absorption infrarouge a l'etude de la reaction entre l'oxyde de chrome-III et les nitrates alcalins,I

Résumé On a étudié la réaction à l'état solide et fondu entre l'oxyde de chrome trivalent et les nitrates alcalins par analyse thermogravimétrique et analyse thermique différentielle. Les conditions optimales pour l'oxydation complète du chrome(III) en chrome(VI) ont été déterminées. De plus, on a établi le rendement de la réaction. La spectrophotométrie d'absorption infrarouge a permis d'identifier les phases formées aux divers stades de la réaction.

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The reaction between trivalent chromium and alkali nitrates in the solid and molten phase was studied by thermogravimetry and differential thermal analysis. The optimum conditions for the oxidation Cr(III) Cr(IV) as well as the yield were determined. The phases existing at various reaction stages were identified by infrared spectroscopy.

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Zusammenfassung Die Reaktion in fester sowie in geschmolzener Phase zwischen dreiwertigem Chrom und Alkalinitraten wurde thermogravimetrisch und differential-thermoanalytisch geprüft. Die optimalen Umstände der Oxydation Cr(III) Cr(VI) sowie die Reaktionsausbeute wurden bestimmt. Durch infrarote Spektroskopie wurden die in verschiedenen Reaktionszeitpunkten vorliegenden Phasen identifiziert.

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() () . Cr(III) Cr(IV) . .

     

Effect of heating rate on activation energies derived by a dynamic kinetic method

Alkaline fading of bromophenol blue was chosen for the investigation of the effect of heating rate on the activation energies derived from the dynamic kinetic method. Freeman and Carroll's treatment was adopted to compute the activation energies from experimental data taken with three heating rates: namely 1°, 0.5° and 0.25°/min. It was found that the activation energy increases as the heating rate decreases. This is attributed to the non-equilibrium conditions. By extrapolating to zero heating rate, the activation energy obtained is comparable to that obtained via classical isothermal kinetics.

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Zusammenfassung Die in alkalischem Medium erfolgende Entfärbung von Bromphenolblau wurde zum Studium des Einflusses der Aufheizgeschwindigkeit auf die nach der dynamischen kinetischen Methode erhaltenen Aktivierungsenergien herangezogen. Das Verfahren von Freeman und Carroll wurde zur Berechnung der Aktivierungsenergien aus Versuchsdaten, welche bei drei Aufheizgeschwindigkeiten, nämlich 1°, 0.5° und 0.25°/min erhalten worden waren, verwendet. Es wurde festgestellt, daß die Aktivierungsenergie mit abnehmender Aufheizgeschwindigkeit zunimmt. Der Grund hierfür wird den Nicht-Gleichgewichtsbedingungen zugeschrieben. Wird auf Aufheizgeschwindigkeit=0 extrapoliert, so ist die erhaltene Aktivierungsenergie mit der nach klassischer isothermer Kinetik erhaltenen vergleichbar.

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Résumé On a choisi la décoloration du bleu de bromophénol en milieu alcalin pour étudier l'influence de la vitesse de chauffage sur l'énergie d'activation calculée à partir des données fournies par une méthode d'étude cinétique dynamique. On a adopté la méthode de Freeman et Carroll pour calculer les énergies d'activation à partir des données expérimentales obtenues avec trois vitesses de chauffage, à savoir 1°, 0.5° et 0.25°/min. On montre que l'énergie d'activation augmente quand la vitesse de chauffage diminue. On attribue ce phénomène aux conditions de non-équilibre. En extrapolant pour une vitesse de chauffage nulle, on obtient une énergie d'activation comparable à celle calculée par la méthode classique en cinétique isotherme.

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, . , (1°, 0,5°, 0,25°/) . , .