不同价态Ce-MOF衍生材料的吸附除磷性能及机理比较

通过在N_2气氛中的热处理,从Ce-MOF中衍生出一系列多级的微/纳米铈基复合材料.Ce-MOF在空气中完全分解形成二氧化铈,价态由三价转变为四价.而在N_2中较低温度(400℃或500℃)下煅烧会形成稳定的部分热解的Ce-MOF(N),具有较高的Ce(Ⅲ)含量.与完全分解的产物相比,虽然完全分解的产物具有较高的比表面积,但是部分分解的样品对磷酸盐的吸附效果是完全分解产物的2—4倍.这种差异证明铈基材料的不同价态对除磷性能有显著影响,相比于四价铈离子,三价铈在与磷酸盐结合中起主要作用.与Ce-MOF(A)相比,Ce-MOF(N)是一种高Ce(Ⅲ)含量的铈基纳米材料,其饱和吸附容量为187.2 mg·g~(-1),吸附速度快,pH适用范围极广,为pH 2—12,并且在竞争阴离子存在下也对磷酸盐具有很高的选择性.与此同时,相比于常用的金属盐吸附剂,Ce-MOF(N)在碱性条件下具有明显增强的磷酸盐吸附能力.这是因为表面Ce(Ⅲ)的部分水解带来了更多的羟基,增加了磷酸根离子交换的活性位点.此外,通过分析FTIR、XPS、XRD和Zeta电位,Ce(Ⅲ)样品对磷酸根的吸附机理主要为静电吸引,离子交换和表面沉积,而对于完全分解的铈基材料Ce-MOF(A)静电吸引是主要机理.     

甲基紫试验中改性双基推进剂的热分解机制研究

目的 研究甲基紫试验中含Al改性双基推进剂以及含RDX改性双基推进剂2种典型改性双基推进剂的热分解机理。方法 将这2种典型改性双基推进剂与普通双基推进剂进行对比试验,采用TG-DSC-FTIR-MS联用技术,通过对分解温度、放热量、分解产物等特征参数进行分析,明确3种推进剂的非等温热分解行为。采用微热量热法,在与甲基紫试验相同温度下对3种推进剂进行等温热分解行为研究。结果 含Al改性双基推进剂在程序升温条件下的热质量损失和热分解行为与普通双基推进剂的基本一致。含RDX改性双基推进剂中的NG较其他2种推进剂更易挥发,相应分解反应初期NG分解释放的NO2较少,且在整个热分解反应历程中分2个阶段,含硝酸酯基团的NC/NG体系先分解,再引起硝铵炸药RDX的热分解。在等温条件下,3种推进剂在40 min对应的反应深度均不超过0.4%,5 h对应的反应深度均不超过3%。但在分解反应初期,含Al改性双基推进剂分解反应的速率更快。结论 对比不同推进剂甲基紫安定性试验结果,并不是甲基紫试纸完全变色时间越长的热安定越好,说明甲基紫安定性试验方法存在一定的局限性。采用分解反应深度作为量气和量热方法转换的纽带,有望采用微热量热作为甲基紫试验的替代技术实现安定性的定量评价。     

某四组元复合推进剂的热分解规律研究

目的研究某四组元推进剂的热分解特性。方法进行差示扫描量热(DSC)和热重分析(TG)实验。结果分别得到了推进剂在不同温度下的DSC和TG曲线,以及同一温度下推进剂各单组分的DSC和TG曲线,并计算得到了不同升温速率下的反应动力学参数。结论推进剂的热失重主要分为三个阶段,150～220℃的范围主要为RDX的热分解,220～375℃的范围主要为AP热分解,375～515℃的范围主要为部分AP高温分解和橡胶分解。同时推进剂在200～237℃和337～385℃各出现了一个放热峰,在240～248℃出一个吸热峰。推进剂的吸热峰为推进剂中AP晶型转变的吸热峰,推进剂中两个放热峰分别是由于RDX热分解和AP的高温分解产生的。同时计算得到推进剂样品的活化能,推进剂的表观活化能在1.6×10~5～2.1×10~5J/mol的范围之间,随着热分解的进行,活化能先降低后升高。     

70%过氧化氢存储热稳定性分析

为了考察高浓度过氧化氢存储的适宜条件,利用微型量热仪C600对70%H2O2在室温至250℃范围内的热分解过程进行了研究,模拟计算了扫描速率对H2O2热分解的影响,分别利用Friedman等转化率法和ASTM E 698法处理试验结果。然后模拟绝热条件下失控反应,并考虑热惰性因子对到达最大反应速率所需时间的影响。结果表明,用等转化率法和ASTM E698法计算得到70%H2O2分解的活化能分别为32~76 kJ/mol、56.292 kJ/mol,结果相差不大。热惰性因子为1.0、1.5、2.0和3.0时,需要确保使用和储存70%H2O2的温度分别低于15.3℃、18.8℃、21.6℃、26.4℃。最后,模拟计算了不同包装材料、包装尺寸下70%H2O2的自加速分解温度SADT。在此基础上提出了高浓度H2O2使用及储运过程中的建议防护措施。     

聚氨酯硬泡外墙保温材料的热稳定性分析

在空气和氮气气氛下对聚氨酯硬泡(Rigid Polyurethane Foam,RPUF)进行了热重分析.在空气气氛下将样品分别以10℃/min、20℃/min、40℃/min和50℃/min的升温速率从室温加热至800℃.用Flynn-Wall-Ozawa (FWO)等转化率方法和非线性多参数回归方法(Multivariate Non-linear Regression Method)计算热动力学参数.RPUF在空气和氮气气氛中的热解可认为是2步连续反应.RPUF在空气气氛中的热解过程可由Fn→Fn机理准确描述,在氮气气氛中则可由Fn→D3机理描述.基于可靠的动力学参数和反应机理函数,对RPUF在不同温度下的寿命进行了预测.结果表明,RPUF的寿命对温度变化非常敏感,同时受分解气氛等因素的影响.     

重结晶LLM-105的热危险性分析

为了研究重结晶前后LLM-105在敞开体系、绝热体系中的热分解特性,采用溶剂-非溶剂法制备了形状规则、缺陷更少的重结晶LLM-105。以差示扫描量热仪研究了LLM-105的非等温热分解行为,利用Friedman法得到了非等温热分解动力学参数及TD24。采用加速量热仪研究了LLM-105的绝热分解行为,计算了绝热分解动力学参数及SADT。结果表明,重结晶LLM-105的非等温热分解起始温度(升温速率为10℃/min)、绝热起始分解温度、绝热最大升温速率分别为353.12℃、277.19℃、77.39℃/min,未重结晶LLM-105的相应参数值分别为341.62℃、273.77℃、136.62℃/min。重结晶LLM-105的非等温热分解起始温度、绝热起始分解温度更高,绝热最大升温速率更小。结晶品质是LLM-105的热分解特性、热危险性的重要影响因素。重结晶LLM-105具有更好的热稳定性,绝热分解反应更温和。     

废塑料综合利用技术探讨

本文阐述了废塑料回用现状，并对直接回用，再熔融加工，热分解，焚烧等回收技术进行论述。指出最佳经济的回用方法是再熔融加工，对于污染严重和不好分离的废塑料可采用热分解焚烧的技术方法。     

纳米铝粉对烟火药剂热安全性影响研究木

为研究铝粉纳米化后对烟火药剂性能的影响,本文将普通铝粉和纳米铝粉分别与氯酸钾、硫粉按照零氧平衡的同一配比(17%AL+63%KClO3+20%S)配成的烟火药剂进行ARC热分析对比试验发现,含纳米铝粉的烟火药剂热分解的初始反应温度降低,反应到达最大温升速率所需的时间延长,反应所能达到的最高压力降低.这说明纳米铝粉的加入在加速其反应进程的同时,可有效地降低其反应的激烈程度和危险性,即铝粉纳米化后可以有效的改善烟火药剂的性能,提高其安全性.     

MAP热分解产物的氨氮吸附性能研究

以TG-DTA、XRD、SEM等手段研究了MAP的热分解行为,并对热分解产物的氨氮吸附性能进行了研究。结果表明,热分解MAP可将水和氨释放出来,热分解产物粒径变小,结晶度降低,其XRD图谱主要出现MgHPO₄·3H₂O的特征衍射峰,但在吸附氨氮后,则主要出现MgNH₄PO₄·6H₂O的特征衍射峰;控制MAP在100℃条件下热分解3 h再用于氨氮的处理药剂是合适的,氨氮吸附反应体系的pH值以10较为适宜,在此条件下反应40 min对氨氮的去除率即达90%。     

2,4-二硝基苯酚钠非等温DSC热分解动力学研究

首先用同步热分析仪（STA）测定了一定温度区间内2,4-二硝基酚钠的比热容,利用Origin8.0软件回归比热容随温度变化的方程式,拟合系数为0.913 6,标准偏差为0.005 9。然后分别在空气和氮气气氛下对2,4-二硝基酚钠进行了TG/DSC测试,并与单硝基酚钠（邻、间、对位）的热分解性能进行了比较。通过在氮气气氛不同升温速率下的测试,用Kissinger法得到2,4-二硝基酚钠热分解反应的表观活化能、指前因子等动力学参数。研究表明:2,4-二硝基酚钠在300℃以下具有良好的热稳定性,Kissinger法得到的2,4-二硝基酚钠表观活化能为244.8 kJ/mol,指前因子为2.5×10¹⁸s^-1。