两种量热模式下物质热分解的动力学补偿效应

热分析量热仪主要包括动态、等温、恒温及绝热四种操作模式。很多学者基于动态及等温模式的测试结果,采用Arrhenius速率常数进行动力学计算,进而发现了所谓的“动力学补偿效应”。为了解绝热模式下是否也存在动力学补偿效应,分别采用绝热加速量热法(ARC)及动态差示扫描量热法(DSC)研究了过氧化二异丙苯(DCP)、40%(质量分数,下同)DCP溶液、葡萄糖、45%葡萄糖溶液的热分解特性,在此基础上基于Arrhenius公式计算了对应的表观活化能E和指前因子A,并对计算结果进行了分析。结果表明:绝热模式下,不同质量的同种样品及其溶液的最佳动力学参数,或者同一组数据采用不同的反应级数获得的lnA和E之间均存在明显的线性关系。此外,尽管由动态DSC数据计算获得的E和lnA普遍小于绝热模式的结果,但两种模式下获得的lnA和E之间仍然存在动力学补偿效应。由此可以推断,具有相同或类似反应机理的反应,虽然实验模式不同,但其E和lnA之间存在明显的动力学补偿效应。     

基于红外光谱研究沥青燃烧机理和有害气体成分分析

利用Rosemount气体分析仪和定碳炉搭建起固定床燃烧反应试验平台,通过红外光谱分析技术定量分析沥青及其胶浆在高升温速率条件下燃烧反应的有毒气态产物成分、及其释放规律。研究表明,在高升温速率、近等温条件下,沥青及胶浆的燃烧过程可近似分为活泼挥发组分析出燃烧、二次挥发析出结合残炭燃烧两个阶段,其主要气态产物为CO₂,CO,NO,NO₂及SO₂。沥青材料中活泼挥发组分含量是影响燃烧气态产物释放规律的关键因素之一,减少沥青材料中活泼挥发组分的含量可有效降低燃烧气态产物的生成、尤其是CO的产生。     

窄带隙Ⅳ-Ⅵ族半导体PbTe(111)的表面氧化及氧的热脱附机理

利用X射线光电子能谱(XPS)、扫描隧道显微镜(STM)以及低能电子衍射(LEED),对PbTe(111)薄膜的表面氧化及氧的热脱附机理进行了研究.结果表明:PbTe(111)薄膜经500 V Ar+轰击加上250℃高温退火循环处理,可得到呈(1×1)周期性排列的清洁表面.将此清洁表面暴露于大气两天后,表面被氧化形成了PbO2、PbO和TeO2,氧化层的厚度大于2个单原子层(ML),与清洁PbTe(111)表面相比,被氧化的PbTe(111)表面的Te 3d5/2与Pb 4f7/2芯态谱峰的面积比明显减小,表明被氧化的PbTe(111)表面是富Pb的.在热脱附处理过程中,PbO2和TeO2的芯态峰消失,且O1s芯态峰的强度迅速减弱,表明加热处理不仅使PbO2和TeO2发生了分解,同时也使氧发生了脱附,但PbO即使在350℃退火仍吸附于PbTe(111)表面.     

Non-isothermal kinetics of styrene-butadiene-styrene asphalt combustion

The combustion characteristics of styrene-butadiene-styrene （SBS） asphalt are studied by thermogravimetric analysis （TG/DTG） at four different heating rates. According to the saturates/aromatics/resins/asphaltenes （SARA） fractionation method, the combustion process of SBS asphalt can be divided by Gaussian peak fitting into three main stages： oil content release, resin pyrolysis, and asphaltene and char combustion. When the heating rate increases, the mass losses of the oil content and resin pyrolysis increase, and less asphaltenes are formed at a higher temperature. The activation energy values are calculated by the Coats-Redfern method to be in the range 61.6 kJ/mol-142.9 kJ/mol. The Popescu method is used for the kinetic analysis, and the result shows that the three stages of asphalt combustion can be explained by the sphere phase boundary reaction model, the second order chemical reaction model, nucleation, and its subsequent growth model, respectively.     

气相色谱法测定四氢苯酐中杂质马来酸酐

建立了气相色谱法测定四氢苯酐中杂质马来酸酐含量的分析方法。样品经乙腈超声溶解后,用气相色谱分析,外标法定量。目标物马来酸酐在0.25～20.0 mg/L范围内线性关系良好(r=0.9999),检测限(S/N=3)为0.10 mg/L,在25、500和1000 mg/kg的3个添加水平下,目标物的平均回收率为99.4%～108.0%,相对标准偏差(n=6)为0.85%～3.6%。     

时均流驱动热声制冷研究进展

时均流驱动热声制冷是热声领域的全新方向,依据该原理工作的热声制冷系统能够利用风能获得制冷效应,完全没有运动部件,为风能利用提供了一种新思路。文中详细介绍了时均流诱导声振荡的工作机理以及时均流驱动热声制冷的最新研究进展,并对该领域的研究进行了展望。     

窄带隙IV-VI族半导体PbTe(111)的表面氧化及氧的热脱附机理

利用X射线光电子能谱(XPS)、扫描隧道显微镜(STM)以及低能电子衍射(LEED),对PbTe(111)薄膜的表面氧化及氧的热脱附机理进行了研究.结果表明:PbTe(111)薄膜经500VAr+轰击加上250℃高温退火循环处理,可得到呈(1×1)周期性排列的清洁表面.将此清洁表面暴露于大气两天后,表面被氧化形成了PbO2、PbO和TeO2,氧化层的厚度大于2个单原子层(ML),与清洁PbTe(111)表面相比,被氧化的PbTe(111)表面的Te3d5/2与Pb4f7/2芯态谱峰的面积比明显减小,表明被氧化的PbTe(111)表面是富Pb的.在热脱附处理过程中,PbO2和TeO2的芯态峰消失,且O1s芯态峰的强度迅速减弱,表明加热处理不仅使PbO2和TeO2发生了分解,同时也使氧发生了脱附,但PbO即使在350℃退火仍吸附于PbTe(111)表面.     

Adsorption behavior of iron phthalocyanine on a Ag（110） surface

An investigation on the growth behavior of FePc on a Ag(110) surface is carried out by using scanning tunneling microscopy(STM).At an FePc coverage of 3.5 ML,an ordered superstructure(densely packed) with a lateral shift is observed.The densely packed superstructure can be attributed to the substrate commensuration and the intermolecular van der Waals attractive interaction.The in-plane lateral shift in the superphase is specifically along the direction of [10] azimuth.The results provide a new perspective to understanding the intermolecular and the molecule-substrate interactions.     

多段式回热器的斯特林热声发动机CFD仿真

热声回热器的温度梯度使得轴向气体存在不同粘性,因此单一水力直径的丝网会引起回热器的直流损失。为了减小该损失,文中提出了多段式回热器结构,建立了适用于大振幅下斯特林热声发动机的三维CFD计算模型。计算结果验证了多段式回热器能有效提高热声发动机的整机性能。该研究有助于增加对回热器的进一步认识和理解。     

Influence of limestone fillers on combustion characteristics of asphalt mortar for pavements

Asphalt materials will be ignited and release significant toxic fumes within tunnel fires. Thus, combustion character- istics of asphalt materials used in road tunnel should be studied in order to limit such an adverse effect. In the present work we study the influence of limestone fillers on combustion characteristics of asphalt mortar by thermogravimetric and kinetic analysis. It is shown that the combustion of asphalt mortar is not just a linear superposition of asphalt and limestone. The limestone will increase the ignition point and the activation energy of the primary volatile release, and will catalyze the char formation from the primary volatile release. Kinetic analysis shows that the primary volatile release stage of asphalt mortar combustion can be explained by a three-dimensional diffusion model, the secondary volatile release and char combustion stage can be explained by a model under the assumption of random nucleation and nuclei growth, whereas the limestone decomposition stage appears to follow the one-dimensional phase boundary model.