热动力学时间变量法——简单级数化学反应

在热动力学理论基础上提出了一种新的热动力学研究法--时间变量法.该法无须将反应进行到底,只需知道一张热谱图上的3个时间点t,t时刻峰高△和t前峰面积a,就可用计算机数值方法求算反应的速率常数.应用该法研究了一级反应、等浓度二级反应、不等浓度二级反应、三级反应和1.5级反应的热动力学.     

未知动力学模型的化学反应过程的解析

采用迭代目标转换因子分析法(ITTFA)解析动力学模型未知的化学反应过程中的动力学-光谱数据矩阵,获得了各组分的动力学谱.基于体系中各组分间的等吸收点等光谱特征,提出并建立了一种新的初始迭代矢量的方法.利用该方法解析了动力学模型未知且各组分均有吸收的两步连续反应的模拟数据矩阵,并对最终产物无吸收的水杨酸水溶液电降解反应过程中测得的数据矩阵进行解析,获得了可靠的结果.     

正十二烷高温燃烧详细化学动力学机理的系统简化

采用详细化学反应动力学机理的系统简化方法, 以典型航空燃料的替代组分正十二烷为研究对象, 开展了正十二烷高温燃烧化学动力学机理的系统简化. 首先采用多步直接关系图法(DRG)和基于计算奇异值摄动法(CSP)重要性指标的反应移除方法对由1279个组分, 5056个基元反应组成的正十二烷燃烧详细机理进行框架简化, 得到了包含59 个组分, 222 个基元反应的框架机理; 进一步采用CSP对框架机理进行时间尺度分析, 选出了10个准稳态物种, 采用准稳态近似方法(QSSA)构建了包含49个组分的全局简化机理. 计算结果表明, 在较宽的参数范围内, 框架机理和全局简化机理均能够重现正十二烷详细机理在高温燃烧的点火延迟时间、熄火以及物种浓度分布等方面的模拟结果.     

Pd/C催化松脂分子间氢转移反应的集总动力学

以Pd/C为催化剂,在改进的动力学实验装置上研究了松脂分子间氢转移反应的集总动力学.在消除内、外扩散影响的条件下,在线跟踪反应产物并用气相色谱法测定反应体系组成随时间的变化,构造了Pd/C催化剂上松脂分子间氢转移集总反应网络,建立了包含单萜烯、枞酸型树脂酸、海松酸型树脂酸、对伞花烃、氢化单萜烯、脱氢枞酸、氢化枞酸型树脂酸和氢化海松酸型树脂酸等复杂反应体系的集总动力学模型,并估算了模型参数.松脂单萜烯和树脂酸的反应级数分别为1和2,并得到了松脂分子间氢转移中各反应过程的活化能.结果表明,所建动力学模型与实验数据吻合良好,并能预测反应在533 K下的集总组分浓度分布.Pd/C催化松脂分子间氢转移反应以脱氢反应为主,树脂酸的氢转移速率大于单萜烯的氢转移速率.     

Tenua化学动力学模拟软件在大学化学教学中的应用

介绍了化学动力学模拟软件Tenua的基本功能与使用步骤,并结合大学化学课程教学内容,将其应用于常见的0、1、2级反应动力学曲线,单底物酶促反应动力学,气相可逆反应动力学等内容的教学中.Tenua的应用不仅增强了学生对动力学中反应速率及其方程表达的理解,还丰富了课堂教学形式,提升了感性认识,激发了学生对反应动力学的学习兴趣.     

基于特征值分析的骨架机理获取方法

基于特征值分析法,建立了一套复杂化学反应动力学模型简化方法,并采用该方法对甲烷空气燃烧的详细化学反应动力学模型进行了简化.从GRI1.2得到了21个组分,83个反应的骨架机理.该机理与详细的GRI1.2机理和DRM19机理在不同化学计量比和不同压力下对比了点火延迟时间,结果表明简化机理能有效地再现详细反应动力学模型的反应机理,并具有更高的计算精度.从GRI3.0简化得到两种骨架机理分别为26个组分、120个反应和30个组分、140个反应.这两个机理都能很好地对火焰传播速度以及主要组分和NO浓度分布进行反应动力学模拟.     

利用目标试验因子分析法确定化学反应的级数及速率常数

利用目标试验因子分析(TTFA)结合数值遗传算法(NGA).解析反应过程中在线测得的动力学谱-光谱数据矩阵,可在未知各组分纯光谱及动力学模型情况下同时求解出各组分的纯光谱、反应级数及速率常数。提出用近似计算法计算各组分的动力学谱,使该方法能适用于任意反应级数的体系。针对两步连续反应模型,对反应物、中间体和最终产物均有吸收及某一种组分没有吸收的体系的模拟实验数据矩阵进行了处理,表明该方法均能适用。利用该方法对邻苯二甲酸二甲酯在碱性介质中的水解反应及日落黄水溶液的电解降解反应过程中测得的数据矩阵进行解析,均获得了可靠结果。     

DynaFit软件在化学反应动力学教学中的应用

介绍动力学软件DynaFit,并以洛特卡-沃尔泰拉振荡模型和米歇利斯-门顿酶促反应模型说明该软件在化学反应动力学教学中的应用。DynaFit软件可用于已知反应机理、初始浓度和速率常数,模拟实验数据以及已知反应机理、初始浓度和实验数据,拟合速率常数。     

二氢叶酸还原酶抑制剂的高效毛细管电泳法筛选模型的建立与应用

建立了一种采用毛细管电泳法(CE)测定二氢叶酸还原酶(DHFR)反应动力学参数的新方法。以含0.002%Brij-35的50 mmol/L 的硼砂缓冲溶液（pH 9.18）作为电泳介质,检测波长280 nm,于19 min内实现了体系中各组分的基线分离。根据酶反应过程中反应物和反应产物的浓度变化计算有关反应动力学参数。将已知的氨甲喋呤、甲氧苄胺嘧啶和叶酸3种抑制剂作用于所建立的二氢叶酸还原酶体系,测得抑制剂的半数抑制浓度与文献值相接近,证明本体系可用于二氢叶酸还原酶抑制剂(DHFRI)的筛选。     

一种新的振荡体系的研究 Ⅰ. 在铑膦催化剂存在条件下的丙烯氢甲酰化振荡现象

丙烯氢甲酰化过程(以下简称氢甲酰化过程),可以用如下反应式表示: 作者在进行氢甲酰化动力学研究中发现,在接近工业生产条件,特别是使用了适当聚合度的正丁醛做溶剂时,只要控制一定的操作条件,即可在反应的母体转化期和诱导期内检测出反应体系的气相中各组分浓度的振荡变化。据作者了解,目前尚未有关于该体系气相组分中浓度振荡的报道。