在Pt/Al2O3催化剂上苯的内扩散对负0.9级动力学的影响

在Pt/Al₂O₃催化剂上用外循环反应器研究了内扩散对苯完全氧化动力学的影响,当用30～40目(即0.45～0.60mm)催化剂时反应在动力学区域进行.若O₂过量时则动力学区域苯的完全氧化可用-0.9级速率方程描述.当催化剂粒径增至φ6×5mm时,反应在内扩散区域进行并变为一0.1级反应.催化剂有效因子η在0.24～0.12之间.在同一温度下,η_实验随苯分压p_苯的增加而增大;而p_苯相近时,η_实验则随温度的升高而减小.动力学区域的反应活化能为55.5kJ/mol,内扩散区域的反应活化能为34.9kJ/mol,其值约为动力学区域的活化能与苯分子扩散活化能的算术平均值.     

丙三醇脱水反应机理的密度泛函理论研究

为了理解纤维素热解初期的脱水反应机理, 采用Gaussian 03程序中的密度泛函理论UB3LYP/6-31＋＋G(d,p) 方法, 对模型化合物丙三醇脱水反应机理进行了量子化学理论研究. 设计了6种可能的脱水反应途径, 对各种反应的反应物、产物和过渡态的结构进行了能量梯度全优化, 计算了不同温度下各反应途径的标准热力学和动力学参数. 计算结果表明: 除了形成中间体IM_a和IM_b的反应外, 其它反应均为吸热反应; 温度高于400 K时, 丙三醇开始发生脱水反应; 与1-2-脱水反应相比, 1-3-脱水反应的反应势垒更低, 其活化能为233.75 kJ/mol; 当反应加入金属离子Li^＋时, 有利于脱水反应的发生, 这时1-2-脱水反应的活化能为201.95 kJ/mol, 1-3-脱水反应的活化能为202.14 kJ/mol.     

5-醛基-1,2,3-三唑互变异构的理论研究

用密度泛函B3LYP/6-311++G**方法,对气相和水相中的5-醛基-1,2,3-三唑互变异构体进行了几何构型全自由度优化,获得了它们在气相和水相中的几何结构和电子结构.讨论了不同的取代基团和溶剂化效应对互变异构体的几何结构、能量以及互变异构反应活化能的影响.并进一步研究了N1-H、N2-H和N3-H型三唑之间的互变异构机理:(a)分子内质子转移;(b)水助质子转移.计算结果表明,途径(b)所需要的活化能较小,平均为101.31kJ/mol,途径(a)为211.70kJ/mol.     

水性聚氨酯/功能化石墨烯纳米复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热法DSC研究了水性聚氨酯/功能化石墨烯(WPU/FGNs)纳米复合材料的非等温结晶行为,分别采用Ozawa方程、莫志深方程研究复合材料的非等温结晶动力学,并通过Kissinger方程计算了结晶过程中的活化能。 结果表明,石墨烯在复合材料的结晶过程中起到异相成核剂的作用,提高了复合材料的结晶起始温度、峰值温度和结晶速率;增加石墨烯的质量分数,复合材料的结晶维数增加;石墨烯增加至0.3%,复合材料的活化能从-47.74 kJ/mol降低至-53.60 kJ/mol,继续增加石墨烯至1.0%,复合材料的活化能增加至-41.74 kJ/mol。     

D301R树脂对水溶液中硝基苯的吸附性质

研究了D301R弱碱性阴离子交换树脂对水中硝基苯的吸附作用,测定了不同温度下吸附的动力学曲线和吸附等温线,提出了吸附动力学模型,计算了平衡吸附量、吸附活化能和吸附焓等。 实验结果表明,吸附动力学符合表面过程控制的准二级反应模型,其速率常数k2在300 K时为3.74×10-2 g/(mg·min),并随温度的升高而升高;平衡吸附量在300 K时为5.02 mg/g,且随温度的升高而降低;吸附活化能为39.02 kJ/mol;吸附等温线符合Langmuir吸附模型,吸附焓为-22.47 kJ/mol,吸附作用力主要是氢键。     

双烯类聚合物的热分析Ⅱ.不同含1,2-含量无规聚丁二烯热(氧化)的研究

不同1,2-含量无规聚丁二烯的研究表明,与侧链乙烯基相比,主链双键更易于发生热氧化反应,这可能因其含有较多的α-氢。根据热氧化温度和动力学参数活化能E,钴系高1,2-含量间规聚丁二烯比之钼(或锂)系聚丁二烯更为稳定,前者E值高达150kJ/mol以上,后者为100kJ/mol左右。热交联表观活化能分别为181、166kJ/mol。它们热氧化稳定性的差别,是由于通常钴系聚合物为晶态,锂(或钼)系为非晶态。     

双烯类聚合物的热分析——Ⅱ.不同含1,2-含量无规聚丁二烯热(氧化)的研究

不同1,2-含量无规聚丁二烯的研究表明,与侧链乙烯基相比,主链双键更易于发生热氧化反应,这可能因其含有较多的a-氢。根据热氧化温度和动力学参数活化能E,钴系高1,2-含量间规聚丁二烯比之钼(或锂)系聚丁二烯更为稳定,前者E值高达150kJ/mol以上,后者为100kJ/mol左右。热交联表观活化能分别为181、166kJ/mol。它们热氧化稳定性的差别,是由于通常钴系聚合物为晶态,锂(或钼)系为非晶态。     

交换La^3＋对NaX型分子筛Na^＋电导的影响

用X-射线衍射、原子吸收、差热热重、化学分析等方法测定了交换La3 离子NaX型分子筛的物相及组成。用交流阻抗谱仪测量了其离子电导。由电导率随温度的变化得到NaX的Na 电导表观活化能为38．8kJ／mol，适度交换La3 ，NaLaX的Na 电导表观活化能降低至27．9kJ/mol。讨论了交换La3 对分子筛中Na 迁移扩散的影响。     

中药板蓝根的化学振荡指纹图谱研究

采用振荡技术,研究了中草药及中成药板蓝根-丙酮-溴酸钾-硫酸锰-硫酸的振荡反应新体系的振荡指纹图谱.测定了不同浓度,不同温度下板蓝根的振荡反应图谱,得到了不同温度、浓度下的反应诱导期、振荡周期及振荡寿命,得出诱导期表观活化能Ein=135.054kJ/mol,振荡周期平均活化能Ep=71.802kJ/mol;初步研究此...     

弱碱性离子交换树脂D301分离低浓度甲酸的研究

采用D301弱碱性离子交换树脂对水溶液中低浓度甲酸进行分离。静态条件下考察了时间、温度、振荡速率和树脂用量对分离效果的影响,获得了交换等温线;动态条件下考察了不同高径比、流速、温度、浓度下动态穿透曲线;研究了树脂再生效果与稳定性。初始浓度573mg/L的甲酸废水,在树脂用量2.5g/L、温度35℃、振荡速率160r/min条件下,最大交换量为154.16mg/g;其交换等温线符合Langmuir方程,热力学平衡方程计算得G<0,H=10.25kJ/mol,S>0,表明该吸附过程是自发的、吸热、熵增加的过程。交换过程中颗粒扩散是离子交换的主要速率控制步骤,表观活化能与反应级数分别为5.983kJ/mol和0.378。     

甲苯在HCeY沸石上的脉冲反应动力学

在2.1-3.1kg压力下,探索了在HCeY沸石催化剂上取得脉冲反应动力学数据的条件。实验结果表明,在521-568℃温度区间、30-60ml/min流速范围内,甲苯在HCeY沸石上的催化反应以脱烷基为主,近似符合一级反应动力学特征。求得表观活化能为71.5kJ/mol;吸附热34.9KJ/mol;表面反应活化能为106.4kJ/mol。     

异戊烯与甲醇成醚反应机理的量子化学研究

对2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯与甲醇反应生成甲基叔戊基醚的反应历程进行了量子化学研究, 结果表明, 反应过程包括两个基元步骤: 2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯与氢离子作用生成碳正离子, 活化能分别为E1=2.26 kJ/mol, E2=7.72 kJ/mol; 甲醇与叔碳正离子反应成醚, 活化能为E3=1.29 kJ/mol, 碳正离子的生成是反应的速控步骤. 2-甲基-1-丁烯与2-甲基-2-丁烯相互转化的异构化活化能分别为E'1=4.40 kJ/mol, E'2=63.11 kJ/mol, 高于成醚的活化能, 反应体系不发生烯烃相互转化的异构化反应.     

疏水作用对光化学和光物理过程的影响 Ⅲ.长链β-萘甲酸烷基酯在簇集体中形成激基缔合物的热力学和动力学

在乙二醇-水(EG-H₂O)和二甲基亚砜-水(DMSO-H₂0)混合溶剂中,β-萘甲酸十二烷基酯和十六烷基酯很容易发生簇集.本文研究了簇集体中的β-萘甲酸酯在—40℃3到90℃温度范围内的稳态荧光光谱和时间分辨荧光光谱以及荧光偏振,测定了激基缔合物形成和解离的速度常数,求出激基缔合物形成的活化能,焓变和熵变分别为10.9±0.4kJ/mol,—16.7±0.4kJ/mol和—50±4J/mol·K。A₁₂和A₁₆簇集体分别在—20℃和5℃发生相变.测定了不同温度下簇集体内的微观粘度。     

在(TPA)2O-Na2O-SiO2-H2O系统中MFI型硅沸石的结晶行为(Ⅰ)──结晶动力学的研究

以四丙基溴化按作模板剂,以白炭黑(Ⅰ)、硅溶胶(Ⅱ)和水玻璃(Ⅲ)为不同硅源在140～180℃合成MFI型硅佛石(Silicalite－1).反应物配比相同,其结晶动力学曲线有明显差异.从它们的成核诱导期及生长速度计算出各体系硅佛石晶核形成活化能与生长活化能,在体系(Ⅰ)中为46/76kJ/mol,体系(Ⅱ)中为41/43kJ/mol,体系(Ⅲ)中为38/78kJ/mol.产物结晶粒径的大小由各体系成核活化能与生长活化能的差值决定.合成产物的结晶度以白炭黑为硅源时最高.提高温度有利于提高产物结晶度.     

焦炭溶损反应动力学及其模型研究

利用未反应核收缩模型对高炉焦炭与CO2的反应动力学进行了研究，建立了以可测参数（R）表达的焦炭与CO2的反应动力学关系式。并对反应速率常数和有效扩散系数、表观反应活化能和有效扩散活化能及反应过程中各步骤阻力进行了分析。结果表明，（1）焦炭与CO2的反应符合未反应核收缩模型。（2）反应的表观活化能Ea=124.5kJ/mol，有效扩散活化能ED=642.4 kJ/mol；界面化学反应的阻力随反应温度升高而增加；残余灰层内的内扩散传质阻力相对比例随温度升高而下降。（3）焦炭溶损反应在低温区主要受内扩散控制，随着温度升高，反应由外扩散、化学反应和内扩散三步控制；当进入高温区，反应进行一段时间后主要受内扩散控制。     

3-卤代吡唑质子转移过程的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-311G**方法,对3-卤(-F、-Cl、-Br)代吡唑几何构型进行了全自由度优化,获得了它们的几何结构和电子结构。计算结果显示,N1-H型的稳定性大于N2-H型。计算并考察了3-卤代吡唑进行结构互变的质子转移过程的四种可能途径:(a)分子内质子转移;(b)水助质子转移;(c)同种二聚体双质子转移;(d)异种二聚体双质子转移。计算结果表明(以3-氟代吡唑为例),途径d所需要的活化能最小(54.89 kJ/mol),而途径a所需要的活化能最大(198.83kJ/mol),途径b和c的活化能居中间分别为(104.05 kJ/mol和69.05 kJ/mol)。研究还表明氢键在降低活化能方面起着重要的作用,卤素(-F、-Cl、-Br)对活化能的影响不大。     

CO2/CH4/N2在MER型沸石中扩散和分离的分子动力学模拟

采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法研究了CO_2、CH_4和N_2在MER型沸石中的吸附性能,模拟结果与实验结果吻合证明模型和力场是可靠的。在此基础上,以纯硅MER型沸石作为对照,采用分子动力学(MD)模拟方法研究了CO_2、CH_4和N_2在K-MER型沸石中的扩散和分离性能。结果表明,CO_2、CH_4和N_2在MER型沸石中存在亚扩散现象,扩散方式为构型扩散,在沸石三维通道中的扩散存在各向异性。沸石与气体之间的作用力和沸石骨架外阳离子均影响气体分子的扩散能力,而沸石骨架外阳离子是影响气体分子扩散能力的主要因素。CO_2和N_2的自扩散系数随吸附浓度的增加而减小;CH_4的自扩散系数随吸附浓度的增大先增加后减小。CO_2、CH_4和N_2的自扩散系数随温度的升高均增加,扩散活化能大小顺序为N_2 (16.51 kJ/mol) CH_4 (8.39 kJ/mol) CO_2 (4.38 kJ/mol)。K-MER型沸石膜对CO_2/CH_4、CO_2/N_2和N_2/CH_4分离体系均有良好的分离选择性。气体分子的渗透率～104 GPU(1 GPU=3.35×10~(-10) mol/(s·m2·Pa))。     

正己烷在Pt/Al_2O_3催化剂上的完全氧化

用外循环无梯度反应器研究了在Pt/Al_2O_3催化剂上内扩散对己烷完全氧化动力学的影响。当催化剂为30—40目时己烷完全氧化在动力学区域进行,当催化剂颗粒增大到4mm时反应在内扩散区域进行,催化剂有效因子在O.14—O.38之间。它表明反应严重地受内扩散阻碍。在氧分压过量时,在动力学区域已烷完全氧化的反应级数为0级,在内扩散区域它变为O.45级。动力学区域的表观活化能为19.OkJ/mol,内扩散区域的表观活化能为10.7kJ/mol,它近似动力学区域活化能及扩散活化能的算术平均值。用试射法及Euler方法计算了已烷在催化剂孔内的分压分布。     

蒸汽相中含硼多孔玻璃自转变合成沸石——Ⅱ．自转变动力学

以XRD为表征手段详细研究了408—453K温度范围、多孔玻璃粉在乙胺和水的蒸 汽相中自转变为B-Al-MFI型沸石的自转变动力学。由动力学曲线计算得到的成核活 化能和晶体生长活化能分别是102．0kJ／mol和34．7kJ／mol。沸石的结晶速率显 著受温度影响，低温有利于晶体成核和形成小晶体，高温有利于晶体生长和形成大 晶体。不同反应温度下的结晶速率几乎在相同时间内(cα．132h)达到最大值(νm) 。     

聚酯型扩链脲改性环氧树脂E-51/DDS体系反应活性研究

提高二氨基二苯砜(DDS)固化环氧树脂体系的反应活性,降低反应温度、提高反应速率,具有重要的研究意义和实用价值.本研究以聚酯(PEGA1000,2000,PNGA1000,2000)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、二甲胺为原料合成了含有聚酯型柔性间隔基的扩链脲U-PEGA1000,2000,U-PNGA1000,2000,用其改性环氧树脂E-51/DDS体系,采用DSC系统考察了改性体系的固化反应活性.结果表明,改性体系固化反应活性明显提高,固化反应表现活化能降低,固化反应峰顶温度从230℃降至170℃,固化反应的表观活化能由67.74kJ/mol降至47.80kJ/mol.