纳米NdCoO3催化高氯酸铵热分解的DSC/TG-MS研究

采用微乳液法制备了立方晶系的NdCoO3纳米晶.利用DSC/TG-MS研究了NdCoO3对AP热分解的催化作用.结果表明,在NdCoO3的催化作用下,AP的热分解反应峰值温度下降了113℃,表观分解反应热从655 J·g-1增加到1 363 J·g-1,分解的气相产物主要有NH3,H2O,O2,HCl,N2O,NO,NO2和Cl2.在金属氧化物表面吸附生成超氧化离子(O2-)和氧离子(O-,O2-),这是加速AP分解反应的主要原因.加入NdCoO3催化AP热分解,由于对氨的氧化深度不同而导致分解放热量的增加.     

草酸铜原位催化高氯酸铵热分解的研究

通过TG-DTA-MS联用技术研究了草酸铜对高氯酸铵的催化过程。研究发现,草酸铜分解生成的氧化铜对高氯酸铵有较强的催化作用,添加2%的草酸铜使高氯酸铵的高温分解温度提前112℃。分解的气相产物主要有H2O,NH3,O2,HCl,Cl2,HNO,NO,N2O和NO2。在草酸铜原位分解生成的CuO表面吸附生成氧的过氧化离子(O2-)和氧离子(O-,O2-)是加速AP热分解反应的主要原因。     

纳米铜粉对高氯酸铵热分解的影响

The decomposition behaviour of ammonium perchlorate (AP) has been investigated in the presence of Cu nanopowder by DTA. The results show that nanometer Cu powder decreased the first and second thermal decomposition temperature of AP by 35.1 ℃ and 130.2 ℃, respectively, and the DTA heat release of AP in the presence of Cu nanopowders increased to 1.20 kJ·g^-1, showing good catalytic effect on the thermal decomposition of AP. The catalytic effect of Cu micron-size powder on the thermal decomposition of AP was less than that of Cu nanopowder. With the increase in content, Cu nanopowder enhanced its catalytic effect on the high temperature decomposition of AP, however, it weakened its catalytic effect on the low temperature decomposition of AP. The mechanism of catalysis for the thermal decomposition of AP is as follows: (1) metal oxider acts as the intermedium in the process of election tranfer, (2) Cu nanopowder reacts with the decomposed product of AP, (3) Cu nanopowder has special surface effect.     

邻苯二甲酸钙的热分解反应研究

用热重和示差扫描量热分析法研究了-水合邻苯二甲酸钙的热分解过程。其热分解过程分为三个阶段: 在160~260℃脱水生成无水盐; 在460~780℃分解生成CaCO~3.C; 在780~900℃生成CaO和CO。用粉未X射线衍射、红外光谱和色-质联用分析法表征了各阶段热分解产物的组成和结构。讨论了热分解产物的自由基反应机理。     

纳米金属粉对高氯酸铵热分解特性的影响

催化性能;纳米金属粉对高氯酸铵热分解特性的影响     

TG-DSC-MS联用研究不同气氛下腰果壳油改性热塑性酚醛树脂的热裂解特性

采用热重-差示扫描量热-质谱联用技术(TG-DSC-MS)研究了腰果壳油改性热塑性酚醛树脂在不同气氛下热分解过程中质量、能量、气体产物的变化规律,利用Coats-Redfern法计算了腰果壳油改性热塑性酚醛树脂热分解的动力学参数。结果表明,裂解气氛能显著影响样品的热解过程:与氮气气氛下相比,样品在空气气氛下的失重区间总数和主失重区温度范围均增加,且有2个主失重区,裂解更加完全;氮气气氛下,在主失重区表现明显的吸热效应,而在空气气氛下,第Ⅰ主失重区的热效应与升温速率有关,第Ⅱ主失重区放热明显;在反应深度α为0.10~0.90的区间内,分别采用一级四段、一级六段对样品在氮气、空气气氛下的热裂解过程进行模拟,得到氮气气氛下各段的平均活化能为17、65、32、13 kJ·mol-1,空气气氛下各段的平均活化能为72、23、14、12、19、57 kJ·mol-1。不同气氛下,MS总离子流图信号强度与TG曲线的变化规律具有一致性,但气氛种类对裂解产物种类和相对含量有较大影响:惰性气氛(Ar气)下,样品更容易裂解成烷基酚(苯酚、甲基苯酚、乙基苯酚、二甲苯酚、三甲苯酚)、烷基苯(苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙基甲苯)等芳香烃类和烷烃类(甲烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷)等气态产物,芳香烃化合物为主产物,生成量在305~333℃达到第一个峰值,408~460℃附近达到第二峰值;而在有氧的空气气氛中,CO2、H2O和甲酸为主要气体产物,释放量明显比惰性气氛下大,芳香烃类化合物只在第一个主失重区有逸出,种类和释放量明显较少,且未检测到烷烃类化合物。     

对DSC单峰纯度测定法的评述

指出了当前流行的差示扫描量热法DSC单峰法测样品纯度所基于的假定有一些不确切的地方,并用计算机动态摸拟了DSC实验过程,结果证实了本文的论断。     

纳米Cu2O的制备及其对高氯酸铵热分解的催化性能

 以Cu(NO3)2和NaOH为原料,以水合肼为还原剂,通过沉淀法在室温下制备了纳米Cu2O. 采用X射线衍射、透射电镜和X射线光电子能谱等手段对产物进行了表征,并用热分析法考察了不同形貌的纳米Cu2O对高氯酸铵热分解的催化作用. 结果表明,通过改变NaOH溶液的加入量可分别得到长针形和多边形的纳米Cu2O. 通过调节反应物浓度可以将纳米Cu2O粒径控制在19～68 nm. 不同形貌的纳米Cu2O均能强烈催化高氯酸铵的热分解,其中分散性良好的多边形纳米Cu2O的催化活性较高,添加2%的多边形纳米Cu2O可使高氯酸铵的高温分解温度降低103 ℃,分解放热量由590 J/g增至1350 J/g.     

消旋卡多曲在空气中的热分解动力学

用热分析(TG/DTA/DSC)技术研究了消旋卡多曲(C₂₁H₂₁NO₄S)在空气中的热分解过程. 热分析结果表明, 消旋卡多曲在空气中一步分解, 其熔点为77.4 ℃. 用Friedman法, Flynn-Wall-Ozawa (FWO)法和ASTM E698法求取了分解过程的活化能E, 并通过多元线性回归法给出了可能的机理函数.     

不同粒度高氯酸铵的热分解研究

利用高压差示扫描量热法(PDSC), 热重法(TG), 固体原位红外联用法(Thermolysis/RSFT-IR)和热分析与质谱和红外联用法(Thermal analysis-MS-FTIR)研究了不同粒度高氯酸铵AP在1.0 MPa压强下和常压下的热分解过程, 提出了不同粒度AP可能的热分解机理. 研究结果表明, 不同粒度AP的高压和常压下的热分解历程存在明显的差异, 较大粒度AP的受热分解过程中存在明显的低温分解阶段和高温分解阶段, 小粒度的AP则仅存在明显的高温分解阶段. AP的分解气体产物主要包括NO2, NO, N2O, O2, H2O和HCl.     

Enhanced Thermal Decomposition Properties and Catalytic Mechanism of Ammonium Perchlorate over CuO/MoS2 Composite

In this report, CuO/MoS₂ composites were successfully prepared by the hydrothermal method where nano‐sized CuO was uniformly distributed on the surface of hierarchical MoS₂ substrates (CuO/MoS₂ composites). Their physicochemical properties and catalytic performance in ammonium perchlorate (AP) decomposition were investigated and characterized by XRD, SEM, TEM, BET, XPS, TG/DSC and combustion measurement. The results showed that it could decrease AP decomposition temperature at high decomposition stage from 416.5 °C to 323.5 °C and increase the heat release from 378 J/g (pure AP) to 1340 J/g (AP with catalysts), which was better than pure CuO nanoparticles (345.5 °C and 1046 J/g). Meanwhile, it showed excellent performance in combustion reaction either in N₂ or air atmosphere. The results obtained by photocurrent spectra, photoluminescence spectra and time‐resolved fluorescence emission spectra indicated that loading CuO mediated the generation rate and combination rate of electrons and holes, thus tuning the catalytic performance on AP decomposition. This study proved that employing the supports that can synergistically interact with CuO is an efficient strategy to enhance the catalytic performance of CuO.     

多孔纳米CoFe2O4的制备及其对高氯酸铵的热分解催化性能

采用胶晶模板法制备出具有三维多孔结构的纳米CoFe₂O₄。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N₂吸附-脱附对样品的晶型和形貌结构等进行表征,采用差示扫描量热法(DSC)对比研究多孔纳米CoFe₂O₄和球形纳米CoFe₂O₄对高氯酸铵(AP)的热分解性能的影响,并考察这两种催化剂对AP催化热分解的动力学参数。结果显示,制备出的多孔纳米CoFe₂O₄样品具有典型的尖晶石结构,孔径约200 nm;比表面积明显高于40 nm球形CoFe₂O₄,达到55.646 m²·g^-1。DSC测试结果表明：多孔纳米CoFe₂O₄的加入促进了AP的热分解,最高使AP的高温分解峰温降低91.46℃,能量释放最高达1120.88 J·g^-1,是纯AP分解放热量的2.3倍;多孔纳米CoFe₂O₄具有较高的比表面积,能提高催化反应的接触面积,使AP的高温分解峰温度更低,反应活化能较小,从而表现出比球形纳米CoFe₂O₄更高的催化活性。此外,对多孔纳米CoFe₂O₄催化AP的热分解机理进行初步探索,纳米多孔催化剂对气态中间产物的作用促进了AP的热分解。     

纳米Co3O4的制备及其对高氯酸铵热分解的催化性能

 选用CoCl2·6H2O分别与NaOH, H2C2O4·2H2O, Na2CO3·10H2O及Na2C2O4组成四个反应体系,通过室温固相反应制备了不同平均粒径的纳米Co3O4, 并用X射线衍射和透射电镜对Co3O4的物相、形貌和粒径大小进行了表征. 结果表明, Co3O4的平均粒径分别为23, 30, 35和150 nm, 大小均匀,分散性好. 还用差热分析法考察了纳米Co3O4对高氯酸铵热分解的催化性能,并与微米Co3O4进行了比较. 结果表明,纳米Co3O4可使高氯酸铵的低温放热峰消失,高温放热峰温度降至323.5 ℃, 降低了128.5 ℃, 表观分解热增加了750 J/g, 达 1265 J/g, 纳米Co3O4对高氯酸铵热分解的催化性能明显好于微米Co3O4.     

纳米Fe2O3和Fe3O4的制备及其催化高氯酸铵热分解性能的研究——一个仪器分析综合实验

介绍一个仪器分析综合实验——纳米Fe_2O_3和Fe_3O_4的制备及其催化高氯酸铵热分解性能的研究。采用水热法合成纳米Fe_3O_4,进而煅烧得到纳米Fe_2O_3。使用X射线粉末衍射(XRD)对制得的样品结构进行表征,通过透射电镜(TEM)可以发现其为球形颗粒,粒径在10–20 nm范围内。将制得的纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4按不同比例加入高氯酸铵(AP)中,通过对混合物进行热分析(TG-DSC),发现纳米Fe_2O_3和纳米Fe_3O_4可以明显促进AP的分解,且Fe_2O_3的催化效果优于Fe_3O_4的催化效果,并对催化机理进行了简单讨论。通过该实验,可以让学生学习水热反应的方法,掌握利用XRD、热分析等多种手段对化合物结构及性能进行表征的技能。     

纳米Fe2O3/高氯酸铵复合粒子的制备及其热分解性能研究

用溶剂-非溶剂法制备了纳米Fe2O3／高氯酸铵(AP)复合粒子,并用TEM,SEM,XRD和ICP对其进行了表征．为了研究纳米复合粒子中纳米Fe2O3对AP热分解的催化性能,将相同比例的微米Fe2O3和纳米Fe2O3与AP分别简单混合后作对比,并用DTA对三种样品进行了热分析．结果表明,三种样品中的Fe2O3粒子都能催化AP的热分解;但纳米Fe2O3粒子的催化性能优于微米Fe2O3粒子,纳米Fe2O3／AP复合粒子中纳米Fe2O3对AP的催化性能优于纳米Fe2O3与AP简单混合物．与纳米Fe2O3与AP简单混合的样品相比,纳米复合粒子中的AP高温分解峰温降低20．1℃,低温分解峰几乎消失,表观分解热由850．2J／g提高到1080．8J／g．证明纳米Fe2O3与AP的复合处理能显著提高纳米Fe2O3对AP热分解的催化性能．并用不同样品中AP热分解的动力学参数对所得结果进行了理论分析．     

Mg2NiH4对高氯酸铵热分解过程的影响

采用置换-扩散法制备了储氢材料Mg2NiH4, 用XRD, ICP和DSC-TG方法对其结构进行了表征. 用热分析法(DSC)研究了Mg2NiH4对高氯酸铵(AP)热分解过程的影响. 研究结果表明, Mg2NiH4对AP热分解过程有较大影响. Mg2NiH4可以显著促进AP的低温热分解过程, 降低高温热分解温度, 使DSC表观分解热明显增大. 随着加入量的增加, Mg2NiH4对AP热分解的催化促进作用增强, 当Mg2NiH4加入的质量分数为30％时, DSC表观分解热最大. 吸氢量越大, 储氢材料对AP的催化促进作用越强. Mg2NiH4催化促进AP分解过程的作用机理为: Mg2NiH4分解释放的H2及Mg和Ni与AP分解产物发生反应.     

CoC2O4·2H2O在空气中的热分解动力学研究

纳米Co3O4具有尖晶石结构,Co3 占据八面体位,具有较高的晶体场稳定化能,在空气中低于800℃时十分稳定,是优良的催化材料[1]。Co3O4还可以作为高比能锂离子电池负极材料具有非常好的电化学活性,充放电容量高达960m A h·g-1。纳米Co3O4在紫外、可见及近红外区域都有良好的吸收效果,因此,在隐身技术、保温节能技术等领域具有潜在的应用前景。所以,Co3O4超细粉体的制备和应用研究具有十分重要的意义。我们合成了草酸盐先驱物制备纳米Co3O4用作隐身材料,因此对先驱物的热分解过程研究是十分必要的。热分析方法在了解先驱物热分解反应的物理…