金属卟啉的热稳定性及热分解动力学研究

热重分析;金属卟啉的热稳定性及热分解动力学研究     

聚乳酸与聚乳酸-羟基乙酸多孔细胞支架的制备及孔隙的表征

应用溶液烧铸致孔剂浸出技术制备了不同致孔剂用量与不同致孔剂颗粒尺寸条件下的一系列聚乳酸及不同组成的聚乳酸－羟基乙酸多孔细胞支架;用一种改进的方法－重量法测定其孔隙率;在聚乳酸－羟基乙酸多孔支架上进行了软骨细胞培养。研究结果表明,随着制备过程中致孔剂用量的增加,多孔支架的孔隙逐渐增加,而与致孔剂的颗粒大小基本无关;致孔剂的颗粒大小只影响多孔支架的孔径;在致孔剂用量及致孔剂颗粒尺寸都相同的情况下,随着共聚物中乙交酯含量的增加,孔隙率逐渐下降;软骨细胞在支架上繁殖情况良好,三周后已开始分泌细胞外基质。     

聚乳酸组织工程支架结构的精密调控

采用糖球模板法结合热致相分离技术,制备了孔径尺寸、内连通度及孔隙率高度可控的左旋聚乳酸(PLLA)支架材料,并通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)以及示差扫描量热法(DSC)对其空间结构及性能进行了系统研究.支架材料孔径从50μm到800μm及内连通孔径从10μm到200μm连续可调,微观孔壁结构根据不同溶剂可形成各异的微纳米结构.支架的制备对PLLA化学结构无显著影响,但相分离过程会不同程度地降低PLLA的结晶度.     

丙硫异烟胺的热稳定性及其热分解动力学

通过热重法研究了抗结核药物丙硫异烟胺的热稳定性, 计算了该药物的动力学参数并建立了热分解动力学方程. 用Kissinger和Ozawa-Flynn-Wall两种方法计算该药物热分解过程的活化能Ea=54.65 kJ·mol-1. 用Malek法推断该药物的动力学机理函数及指前因子A, 其结果分别为f(α)=α0.391(1-α)0.145, lnA=13.12. 此外, 用差热法测定该物质的熔点、摩尔熔化焓和摩尔熔化熵, 分别是414.09 K、23.21 kJ·mol-1和56.06 J·mol-1·K-1.     

热分析法与分子模拟技术研究芦丁的热降解机理及其分解动力学

利用热重-微分热重技术测得芦丁在氮气气氛中不同升温速率β下的热分解曲线,使用Achar法、Coats-Redfern法、Kissinger法和Ozawa法4种方法同时进行动力学分析,根据第一步热分解的表观活化能Eα和指前因子A计算推断芦丁在不同温度下的贮存期。研究表明,随着升温速率的提高,芦丁的热分解温度逐渐升高;芦丁三步热分解的机理依次是随机成核与随后生长控制、三维扩散控制、随机成核与随后生长控制,分别对应的函数是Avrami-Erofeev方程、Z.-L.-T.方程和Avrami-Erofeev方程;经Gaussian模拟和热重数据结合分析,芦丁在第一步分解时,失去3个O原子;第二步分解时失去10个O原子;第三步分解时失去烷烃分子链和1个苯环。根据第一步热分解的表观活化能Eα和指前因子A推断,在室温25℃下,芦丁的贮存期为1.5～2年。     

热分析法研究五倍子醛的热稳定性及其分解动力学

采用热重法,以氮气为保护气,分别在5、10、15、20℃/min的升温速率下,测得五倍子醛的热重-微分热重(TG-DTG)曲线,并在10℃/min的升温速率下测得样品的差示扫描量热(DSC)曲线。结合热失重数据和五倍子醛结构对其分解机理进行推断和验证,并运用双外推法对五倍子醛的热解动力学进行分析,求得原始状态和热平衡态下的动力学参数。研究结果表明,五倍子醛晶体在升温过程中先经历了非结合水和结合水的受热挥发阶段,然后在163℃之后发生热分解,分子中醛基断裂失去1分子的CO;随着升温速率的升高,五倍子醛的分解反应向高温区域移动,最大失重速率依次减小;热解活化能Eα为286.21 kJ/mol,指前因子lnA为70.21,热解机理函数g(α)=[-ln(1-α)]2/3,反应级数n=2/3;热解活化能随转化率的增加逐渐减小;经动力学参数推断,在室温(25℃)下,五倍子醛的贮存期为4～5年。     

不同烟碱盐的热失重特性及动力学分析

烟碱盐合成及应用是新型烟草制品配方开发中的关注热点,烟碱盐的热稳定性直接影响烟碱释放和烟草制品的感官质量。本文利用热重分析技术分别考察了氮气和空气气氛下六种烟碱盐的热稳定性,分析了不同烟碱盐热失重特性差异,并基于单一升温速率的Coats-Redfern法获得了不同烟碱盐的热失重动力学模型及参数。结果表明：(1)各烟碱盐的热失重行为差异明显,热稳定性表现各异。草酸烟碱盐和没食子酸烟碱盐的起始分解温度及完全分解温度均相对较高;同时最大失重速率也相对较大,半峰宽较窄,热分解过程较为剧烈。磷酸烟碱盐最大失重速率最低,半峰宽最宽,热分解过程最为缓和,在热解温度为450℃时的失重率约为60%。(2)六种烟碱盐热分解动力学的最适反应机理模型不一,动力学参数也存在一定的差异,两种气氛下活化能值分别介于40.76～160.19和52.27～392.11 kJ·mol^-1之间,指前因子范围为6.26×10³～6.78×10¹⁷ 和2.76×10³～4.54×10⁴¹ min^-1     

煤温和气化特性的热重研究

用程序升温热重法对煤温和气化特性及反应动力学进行了研究。结果表明：ＣａＯ对煤的裂解具有明显的催化作用。在煤温和气化过程中，减小粒径、提高升温速率有利于煤的裂解反应。煤温和气化反应可分为两段，ＣａＯ的加入明显降低了低温区反应的活化能。低温区与高温区的表观活化能与指前因子呈现良好的线性关系     

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。     

硫化环氧天然橡胶的热分析

环氧化天然橡胶;热重分析;动力学;硫化环氧天然橡胶的热分析     

丹酚酸B的热稳定性及其热分解动力学研究

用TG-DTG 方法研究了丹参的有效成分丹酚酸B 的热降解过程. 热重分析结果表明该物质的失重过程分两步进行. 笫一步为脱去吸附水, 其温度范围为305～373 K, 第二步为丹酚酸B 分子骨架大规模降解, 其温度范围在413～864 K. 用Friedman 和Ozawa-Flynn-Wall 两种方法分别计算出该药物降解过程中的三个阶段的活化能, 采用多步线性回归方法, 并参考常用的15 种热解机理函数, 确定了丹酚酸B 热降解过程最佳动力学模型为Fn-F2-F1.     

Thermal Kinetics and Decomposition Mechanism of Methylphenylphosphinic Acid and Diphenylphosphinic Acid

Thermal degradation and degradation kinetics of methylphenylphosphinic acid（MPPA） and diphenyl- phosphinic acid（DPPA） were investigated via thermogravimetric analysis（TGA） technique under non-isothermal conditions. The activation energies of the decomposition process for the two compounds were calculated through the Friedman and Kissinger-Akahira-Sunose（KAS） methods. The thermal decomposition mechanism was investigated by the Criado method based on a set of TGA data obtained at different heating rates. It was shown that the activation energies calculated from the decomposition reaction by different methods were consistent with each other. The results show that the probable model for the degradation of MPPA and DPPA agreed with the two-dimensional（D2） and three-dimensional（D4） diffusion models, respectively. Moreover, the thermodynamic functions（△H, △S, △G） of the two decomnosition reactions were also calculated.     

纤维素接枝共聚物对聚乳酸结晶性能和拉伸流变性能的影响

通过熔融缩聚法制备出含有聚乳酸支链的纤维素接枝共聚物(OLA-g-C),并采用溶液共混法制备一系列聚乳酸(PLA)/OLA-g-C共混物以及对比样聚乳酸/微晶纤维素(MCC)共混物.扫描电镜(SEM)结果表明聚乳酸支链的存在可以提高纤维素在PLA基体中的分散性,抑制团聚现象的出现.在非等温结晶过程中,OLA-g-C和MCC的加入都可以促进PLA的结晶,但是OLA-g-C的促进效果优于MCC,这与OLA-g-C在基体中的分散性良好有关.在等温结晶过程中OLA-g-C可以同时提高PLA的结晶度以及结晶速率,但对其成核机理和生长方式无明显影响.偏光显微镜(POM)观察的结果进一步证明OLA-g-C可以作为成核剂,有效地缩短基体的结晶时间,提高PLA的结晶能力.但是,OLA-g-C的加入却降低了体系的拉伸黏度,这与体系的缠结作用有关.     

柚皮苷的热稳定性及其热分析动力学研究

用TG-DTG/DTA方法研究了柚皮苷的热降解过程及热分析动力学. 热重分析结果表明该物质的失重过程分两步进行. 第一步为结晶水脱出, 其温度范围为343～545 K, 第二步为其分子骨架大规模降解, 其温度范围在545～857 K. 差热分析结果表明, 该物质的熔化温度为439.2 K. 使用Friedman和Ozawa-Flynn-Wall两种方法分别计算出该物质降解过程的活化能. 采用多步线性回归方法, 并参考常用的15种热解机理函数, 确定了柚皮苷热解过程最佳动力学模型为Fn-F2-F1.     

环丙沙星-钨硅多金属氧酸盐的制备及热分解动力学

A new polyoxometalate （CPFX·HCl）3H4SiW12O40·10H2O was prepared from ciprofloxacin hydrochloride and H4SiW12O40·nH2O in aqueous solution, and characterized by elemental analysis, IR spectra and DTA-TG-DTG techniques. The IR spectrum confirmed the presence of Keggin structure and the characteristic functional group for ciprofloxacin in the compound. The TG-DTA-DTG curves showed that its thermal decomposition was a four-step process consisting of simultaneous collapse of Keggin type structure. The residue of decomposition was the mixture of WO3 and SiO2, confirmed by X-ray diffraction and IR spectroscopy. The decomposition mechanism and nonisothermal kinetic parameters of the polyoxometalate were obtained from an analysis to the TG-DTG curves by the single scanning methods （the Achar method and Coats-Redfern method） and the multiple scanning methods （the Kissinger method, Flynn-Wall-Ozawa method and Starink method）. The results indicate that the kinetic equationswith parameters describing the thermal decomposition reaction are dα/dt=6.65×10^6[3（1-α）^2/3]e^-10495.5/T with E=87.26 kJ/mol and A=6.65×10^6 s^-1 for the second step,dα/dt=7.01×10^9（1-α）e^-18770.7/T with E=156.06 kJ/mol and A=7.01×10^9 s^-1 for the third step,dα/dt=9.77×10^43[（1-α）^2]e^-88980.0/T with E=739.78 kJ/mol and A=9.77×10^43 s^-1 for the fourth step.     

LiFePO4的合成及其热分析动力学

在惰性气氛下, 以Li2CO3、FeC2O4·2H2O和NH4H2PO4为原料, 用高温固相方法合成了橄榄石型LiFePO4材料. 利用不同升温速率的热重及差热分析研究了固相合成LiFePO4的反应动力学. 研究表明, LiFePO4的高温固相合成过程可分为三个步骤, 利用Doyle-Ozawa法和Kissinger法分别计算了各个反应阶段的表观活化能. 用Kissinger法确定每个反应阶段的反应级数和频率因子, 并给出了各个阶段的动力学方程. 根据动力学研究的结果, 采用优化的固相 分段法合成了碳包覆改性的LiFePO4正极材料. 利用X射线衍射、扫描电镜及恒流充放电对材料进行了物性表征及性能测试. 结果表明, 该材料具有单一的橄榄石结构, 颗粒尺寸细小均匀, 0.1C倍率放电时表现出良好的电化学性能.     

Influence of Accelerated Weathering on the Properties of Polypropylene/Polylactic Acid/Eucalyptus Wood Composites

In the view of producing environmentally friendly materials without compromising properties, new composites containing polypropylene as a matrix and eucalyptus wood, with or without 15% of polylactic acid, were melt processed. In order to improve compatibility between components, a chemical modification of wood with toluene-2,4-diisocyanate (TDI) was realized and evidenced by changes in FT-IR and XPS spectra. The morphological, mechanical, and thermal characterizations of the obtained composites were evaluated before and after accelerating weathering. The results showed that the material comprising 15% TDI-modified wood, PP, and 15% PLA exhibited the best properties.     

Thermal and Kinetic Studies on the Stability of Some Ureido-Sulfonamide Derivatives

The kinetic and thermal behaviour of the following compounds: R-HN-CO-NH-(CH₂)_n-C₆H₄-SO₂NH₂ where R=3,4-dichlorophenyl, phenyl, cyclohexyl; n=0, 1, 2 were studied by TG and DTA techniques. The compounds decompose in many steps; the last one corresponding to the burning of H₂N–S–C₆H₄–C₆H₄–S–NH₂ occurs with comparable reaction rates. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

钼钒砷杂多酸有机铵盐的合成及热稳定性研究

合成了4个系列（14种）钼钒砷有机铵盐,用红外光谱、pH电位滴定、DAT－TG对其进行表征,确认其分子式为[RnNH4-N]4[HPA](R=Me、Et、Pr、Bu基;n＝1、2、3、4）;并采用DTA－TG、IR进行系列盐分步切断的热性质研究。发现其稳定性随烷基增大、取代基数目增多而增加;且盐的分解是分步进行的,最终产物为杂多阴离子的组成氧化物。     

乙酰氧肟酸的热稳定性分析

为预防化工生产、储运和使用中由乙酰氧肟酸(Acetohydroxamic acid, AHA)引发的火灾和爆炸事故, 采用绝热量热法对其热稳定性进行实验研究, 并将加速量热仪(Accelerating Rate Calorimeter, ARC)的测试结果与差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry, DSC)的结果进行了比较. ARC绝热测试结果表明, AHA的初始放热温度为352.68 K, 最高放热温度为465.82 K, 最大温升速率和最大温升速率时间分别为8.748 K•min^－1和382.65 min, 单位质量AHA生成气体的最大压力为2.22 MPa•g^－1. 根据ARC绝热测试结果, 采用速率常数法计算了AHA的动力学参数表观活化能和指前因子, 并求出了AHA的某种典型包装的不可逆温度和自加速反应温度. 研究结果表明, AHA的热稳定性较差, 爆炸性较强.