反应热力学和动力学论文_王广辉,杨高东,周政,张志炳

导读:本文包含了反应热力学和动力学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:热力学,动力学,阳离子,树脂,基团,丙酸,自由。

反应热力学和动力学论文文献综述

王广辉,杨高东,周政,张志炳[1](2019)在《丙酸异龙脑酯的合成、反应热力学和反应动力学研究》一文中研究指出选用大孔阳离子交换树脂作催化剂,250 mL的叁口烧瓶作为搅拌釜反应器,研究了莰烯与丙酸在不同反应条件下(搅拌速率、树脂类型、树脂含量、配比、温度、催化剂重复使用次数)对合成丙酸异龙脑酯的影响,并得到了优化的工艺条件.采用UNIFAC基团贡献法估算活度系数,获得了不同温度下反应的平衡常数以及该反应的焓变、熵变、吉布斯自由能等热力学数据.采用拟均相模型计算出此反应的反应速率常数及反应活化能等动力学数据.此外,在固定床反应器上进行了对比实验,结果表明该反应在两种反应器中的效果基本相似.(本文来源于《南京大学学报(自然科学)》期刊2019年03期)

王广辉[2](2019)在《莰烯酯化反应的热力学与动力学研究》一文中研究指出酯类是羧酸的一类衍生物,广泛存在于自然界,一般它们是由酸(羧酸或无机含氧酸)与醇脱去一分子的水而形成,也可以由烯烃和羧酸直接加成获得,该过程没有水产生,原子利用率很高,同时简化了流程,降低了后续分离难度。例如乙酸环戊酯,乙酸环己酯,低级脂肪酸异龙脑酯等的合成。以酸性催化剂催化莰烯与低级脂肪酸生成的异龙脑酯具有清香的气味,可以用作香精香料、室内空气清新剂、爽身粉等日化用品的原料。另外异龙脑酯也是良好的润滑剂和溶剂,还可以作为反应的中间体以及合成药物的中间体。虽然对异龙脑酯的合成有一些文献报道,但是对合成异龙脑酯的热力学和动力学却鲜有研究。本文主要研究了叁种异龙脑酯的合成,考察了不同的实验条件对莰烯与低级脂肪酸酯化结果的影响,并进行了条件优化。将实验数据进行拟合处理和计算,从而得出相应的热力学及动力学的相关参数。对工业化生产具有一定的指导意义。本文研究的主要内容如下:(1)乙酸异龙脑酯的合成研究以NKC-9树脂为催化剂,在搅拌釜反应器中对乙酸异龙脑酯的合成进行了系统的研究。优化之后的反应条件为:无水NKC-9树脂的用量为总液体物料质量的15%,搅拌的速率为400r·min-1,莰烯与乙酸的初始摩尔比为1:1.5,反应温度为308K。在优化的反应条件下,50min时莰烯的转化率达到92.68%,乙酸异龙脑酯的收率可以达到88.05%。因为溶液是非理想体系,用UNIFAC基团贡献法来进行校正,热力学计算得到反应的焓变△rH0为-29.54KJ·mol-1,熵变△rS0为-54.35J·(mol-K)-1,吉布斯自由能变△rG0为-13.35 kJ·mol-1,平衡常数表达式为:(?)采用拟均相(PH)模型对该反应进行了动力学研究,动力学方程表达式为:r=dacam/dt=Mcat(kfacamaAA-kraIA)其中:(?)(2)丙酸异龙脑酸的合成研究通过筛选发现以阳离子交换树脂NKC-9为催化剂对该反应具有较好的效果,在搅拌釜反应器中考察了莰烯和丙酸酯化反应的影响因素。优化工艺参数为:无水NKC-9树脂的用量为总液体物料质量的15%,搅拌的速率为400 r·min-1,莰烯与丙酸的初始摩尔比为1:1.5,反应温度为313K,反应时间为60min,此时莰烯的转化率93.88%,丙酸异龙脑酯收率可以达到89.21%。采用UNIFAC基团贡献法来对热力学参数进行校正,计算得到反应的焓变△rH0为-22.03kJ mol-1,熵变△rS0为-27.68J·(mol K)-1,吉布斯自由能变△rG0为-13.78 kJ·mol-1,平衡常数表达式为:(?)采用PH模型对该反应进行了动力学研究,动力学方程表达式为:r=dacam/dt=Mcat(kfacamaPA-kraIP)其中:(?)(3)丁酸异龙脑酯的合成研究在搅拌釜反应器中对丁酸异龙脑酯的合成进行了系统的研究。优化工艺参数为:无水NKC-9树脂用量为总液体物料质量的15%,搅拌速率为400r·min-1,莰烯与丁酸的初始摩尔比为1:1.2,反应温度为313K,反应时间为60min,此时莰烯的转化率93.14%,丁酸异龙脑酯收率可以达到88.07%。同样采用UNIFAC基团贡献法对热力学参数进行校正,计算得到反应的焓变△rH0为-17.93kJ.mol-1,熵变△rS0为-9.66J.(mol K).1,吉布斯自由能变△rG0为-1 5.06 kJ·mol-1,平衡常数表达式为:(?)采用PH模型对该反应进行了动力学研究,动力学方程表达式为:r=dacam/dt=Mcat(kfacamaBA-kraIB)其中(?)(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-10)

王鑫磊[3](2019)在《低碳烃类在催化裂化反应中热力学及动力学参数估算》一文中研究指出在催化裂化过程的反应动力学计算中,热力学和动力学参数初值对计算影响很大同时又不易获得。本文分别采用基于结构特征向量的基团贡献法和半经验量子力学VAMP方法计算催化裂化过程中低碳烃类组分的热力学数据,计算结果与文献数据吻合较好,相关系数R均在0.99以上,达到快速估算热力学参数的目的。随后将反应热与反应活化能相关联,二者线性关系较好,相关系数R=0.951,验证了催化裂化反应中线性自由能关系的存在,为动力学参数的快速估算提供了方法。(本文来源于《计算机与应用化学》期刊2019年02期)

武小慧,何书美,任宁,张建军[4](2019)在《2,5-二氯苯甲酸与5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶稀土钬配合物的晶体结构、热分解反应动力学及热力学》一文中研究指出本文通过常规溶剂挥发法,合成了钬的叁元配合物:[Ho(2,5-DClBA)_3(5,5′-DM-2,2′-bipy)]2(2,5-DClBA=2,5-二氯苯甲酸根; 5,5′-DM-2,2′-bipy=5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶).通过EDTA络合滴定分析、元素分析、红外光谱以及X射线粉末衍射等手段对配合物进行了表征,利用X射线单晶衍射仪测定了钬配合物的单晶结构.晶体结构分析表明,该晶体是一个双核分子,属于叁斜晶系, Pī空间群.每个双核分子包含两个Ho(Ⅲ)离子、6个2,5-二氯苯甲酸根配体和两个5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶配体.相邻的双核单元通过C–H···Cl氢键以及Cl-π作用组装成一维和二维超分子结构.利用TG-DTG/FTIR技术研究了钬配合物的热分解机理.用非线性等转化率法得到钬配合物第二步分解反应的活化能E随转化率a的变化关系,结果表明该步是一个简单反应,因此,进一步采用改进的双等双步法来确定钬配合物第二步分解反应的机理函数.通过计算得到了钬配合物的动力学参数(活化能E和指前因子A)和热力学参数(ΔH~≠、ΔG~≠和ΔS~≠).利用差示扫描量热(DSC)技术对钬配合物的摩尔热容值进行了测定.将所得的平均摩尔热容值与折合温度利用最小二乘法进行拟合得到了多项式方程.将多项式方程结合热力学方程进行计算得到了配合物的舒平摩尔热容值以及焓变、熵变等热力学函数值.(本文来源于《中国科学:化学》期刊2019年07期)

Chuchai,SRONSRI,Banjong,BOONCHOM[5](2018)在《基于反卷积过程新算法分析Mn_(0.90)Co_(0.05)Mg_(0.05)HPO_4?3H_2O固相反应复杂过程的热动力学及相关热力学函数(英文)》一文中研究指出合成Mn_(0.90)Co_(0.05)Mg_(0.05)HPO_4?3H_2O的热固相反应过程存在3个独立的峰,分别对应于脱水Ⅰ、脱水Ⅱ和缩聚3个过程。提出一种根据单个DTG峰的峰面积计算转化率的新方法,即采用Frazer-Suzuki反卷积函数进行最优拟合。采用迭代积分等转化率方程计算3个峰的表观活化能E_α分别为65.87、78.16和119.32 k J。保证每个独立的峰都是一个具有特征动力学参数的单步骤动力学体系,通过实验曲线与模拟曲线的比较,确定反应机理函数。结果表明,第一、第二和最后的独立峰分别为球对称的二维扩散机理(D_2)、球对称的叁维扩散机理(D_3)和收缩圆柱机理(圆柱对称,R_2)。根据E_α值和反应机理,计算出指数前因子分别为3.91×10~6,1.35×10~7和2.15×10~7 s。确定过渡态(活化)配合物的标准热力学函数,结果与实验数据吻合良好。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2018年09期)

张艳芳[6](2018)在《甘油氧化反应热力学分析及炭载Pt基催化剂上动力学行为研究》一文中研究指出甘油是一种十分重要的生物质平台分子,可以通过多种途径转化成一系列高附加值的化工产品,其中催化氧化是重要的利用途径之一。然而,甘油的催化氧化过程是一个包含多个平行和串联反应的复杂体系,因此,如何选择高效的催化剂,以实现甘油高选择性地氧化成目标产物显得尤为重要。为了该过程催化剂的理性设计提供一定的理论指导,本文对甘油氧化反应体系进行了热力学分析,考察了工艺条件对甘油氧化反应性能的影响,在此基础上研究了不同结构特征的炭载Pt基催化剂上的动力学行为,取得了以下研究结果:(1)甘油氧化反应体系热力学计算结果表明,各可能发生反应的吉布斯自由能变和反应焓变均小于0且反应平衡常数均很大,说明各反应在热力学上都是可以自发进行的放热反应且可视为不可逆;(2)反应温度以及甘油与Pt的摩尔比对Pt/CNTs催化剂上甘油氧化反应性能的影响较大,而甘油浓度与氧气分压的影响较小。(3)纳米碳管负载的单金属Pt(Pt/CNTs)和双金属Pt-Sb(Pt-Sb/CNTs)催化剂上甘油氧化反应的动力学行为差异较大:相对而言,Pt/CNTs催化剂有利于甘油伯羟基的氧化(路径1),而Pt-Sb/CNTs实验结果表明有利于甘油仲羟基的氧化(路径2)。进一步,建立了Pt/CNTs催化剂上甘油氧化反应的动力学模型,其中第二步脱氢可能是甘油氧化反应的速率控制步骤;并且,该催化剂上路径1与路径2对氧气分压的反应级数分别为0.52(土0.02)和0.30(±0.02),对甘油初始浓度的反应级数近似为0,两者的活化能分别为 33.27 kJ/mol 和 44.86 kJ/mol;(本文来源于《华东理工大学》期刊2018-05-13)

李敏,李英波,罗海燕,咸漠,梁向峰[7](2017)在《1,2,4-丁叁醇稀溶液缩醛反应的热力学和动力学特征(英文)》一文中研究指出以正丁醛、正戊醛和正己醛为反应底物,研究了催化剂用量、醛醇比、反应温度等对1,2,4-丁叁醇缩醛反应的影响,通过热力学平衡研究,获得了热力学平衡常数、反应焓变、反应熵变、反应吉布斯自由能变化等热力学参数,建立了该反应的动力学模型,利用线性自由能关系定量分析了醛的烷基链长度对缩醛反应的影响.结果表明,在298~323 K温度范围内,该反应为放热反应,明显受热力学限制.所建模型能很好地描述缩醛反应过程,反应的表观活化能为51.1~52.3 k J/mol.缩醛反应的平衡常数和反应速率均与极性效应常数(σ*)有良好的线性关系.(本文来源于《过程工程学报》期刊2017年06期)

付艳华,朱晓晴[8](2017)在《从Br?nsted Equation到Marcus Equation到Zhu's Equation——看化学反应动力学与热力学几何关系认识的变迁》一文中研究指出化学反应平衡问题和化学反应速度问题是一个化学反应两个最基本的科学问题,化学反应平衡常数与化学反应速率常数之间的函数关系一直是化学家们努力探明的一个自然秘密。为了揭示化学反应平衡常数与化学反应速率常数之间的函数关系的几何特征,我们测定了187个氢原子转移反应(本文来源于《中国化学会第十二届全国物理有机化学学术会议论文摘要集》期刊2017-10-16)

刘婷,张立,邓登飞,周磊,张华栋[9](2017)在《VC的氮化反应热力学与动力学分析及其实验验证》一文中研究指出VC在含N_2气氛中的稳定性是含V超细WC制备工艺制订应该关注的一个重要问题。热力学与热重分析结果表明,在245~1 272℃温度范围内,在含N_2气氛中,VC会发生氮化反应;超过1 272℃后,在含C环境中,会发生VC氮化产物的脱氮和碳化反应。基于对热重分析曲线的解析,确定VC的氮化反应属于反应控制机制;在此基础上,建立了VC氮化反应速率与温度的关系方程。实验验证结果表明:在1 050℃氮化2 h后,VC粉末的氮化反应已趋稳定,原生态和2 h搅拌球磨活化态VC粉末氮化产物的化学式分别为V(C_(0.68),N_(0.32))和V(C_(0.54),N_(0.46))。(本文来源于《硬质合金》期刊2017年02期)

段生朝,麻建军,郭汉杰,石骁,毛煜[10](2016)在《硅粉直接氮化反应热力学分析及动力学机理研究》一文中研究指出利用TG-DSC热重同步热实验分析的方法,研究不同升温速率下,硅粉氮化机理及化学反应动力学.发现温度在1 000~1 300℃时:差示扫描量热曲线各出现一个吸热、一个放热峰,说明氮化机理已发生改变.在1 000~1 100℃温度范围内,氮化硅转化率显着增加,即温度是影响其转化率的主要因素.实验表明:氮化反应的限制性环节由反应开始阶段的界面化学反应控制和之后的界面化学反应与内扩散混合控制组成;通过动力学计算得到表观活化能E=404.5 k J/mol,频率因子A=9.57×1015m/s,反应级数n=0.95,最终得到反应的速率方程的数学表达式.(本文来源于《有色金属科学与工程》期刊2016年04期)

反应热力学和动力学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

酯类是羧酸的一类衍生物,广泛存在于自然界,一般它们是由酸(羧酸或无机含氧酸)与醇脱去一分子的水而形成,也可以由烯烃和羧酸直接加成获得,该过程没有水产生,原子利用率很高,同时简化了流程,降低了后续分离难度。例如乙酸环戊酯,乙酸环己酯,低级脂肪酸异龙脑酯等的合成。以酸性催化剂催化莰烯与低级脂肪酸生成的异龙脑酯具有清香的气味,可以用作香精香料、室内空气清新剂、爽身粉等日化用品的原料。另外异龙脑酯也是良好的润滑剂和溶剂,还可以作为反应的中间体以及合成药物的中间体。虽然对异龙脑酯的合成有一些文献报道,但是对合成异龙脑酯的热力学和动力学却鲜有研究。本文主要研究了叁种异龙脑酯的合成,考察了不同的实验条件对莰烯与低级脂肪酸酯化结果的影响,并进行了条件优化。将实验数据进行拟合处理和计算,从而得出相应的热力学及动力学的相关参数。对工业化生产具有一定的指导意义。本文研究的主要内容如下:(1)乙酸异龙脑酯的合成研究以NKC-9树脂为催化剂,在搅拌釜反应器中对乙酸异龙脑酯的合成进行了系统的研究。优化之后的反应条件为:无水NKC-9树脂的用量为总液体物料质量的15%,搅拌的速率为400r·min-1,莰烯与乙酸的初始摩尔比为1:1.5,反应温度为308K。在优化的反应条件下,50min时莰烯的转化率达到92.68%,乙酸异龙脑酯的收率可以达到88.05%。因为溶液是非理想体系,用UNIFAC基团贡献法来进行校正,热力学计算得到反应的焓变△rH0为-29.54KJ·mol-1,熵变△rS0为-54.35J·(mol-K)-1,吉布斯自由能变△rG0为-13.35 kJ·mol-1,平衡常数表达式为:(?)采用拟均相(PH)模型对该反应进行了动力学研究,动力学方程表达式为:r=dacam/dt=Mcat(kfacamaAA-kraIA)其中:(?)(2)丙酸异龙脑酸的合成研究通过筛选发现以阳离子交换树脂NKC-9为催化剂对该反应具有较好的效果,在搅拌釜反应器中考察了莰烯和丙酸酯化反应的影响因素。优化工艺参数为:无水NKC-9树脂的用量为总液体物料质量的15%,搅拌的速率为400 r·min-1,莰烯与丙酸的初始摩尔比为1:1.5,反应温度为313K,反应时间为60min,此时莰烯的转化率93.88%,丙酸异龙脑酯收率可以达到89.21%。采用UNIFAC基团贡献法来对热力学参数进行校正,计算得到反应的焓变△rH0为-22.03kJ mol-1,熵变△rS0为-27.68J·(mol K)-1,吉布斯自由能变△rG0为-13.78 kJ·mol-1,平衡常数表达式为:(?)采用PH模型对该反应进行了动力学研究,动力学方程表达式为:r=dacam/dt=Mcat(kfacamaPA-kraIP)其中:(?)(3)丁酸异龙脑酯的合成研究在搅拌釜反应器中对丁酸异龙脑酯的合成进行了系统的研究。优化工艺参数为:无水NKC-9树脂用量为总液体物料质量的15%,搅拌速率为400r·min-1,莰烯与丁酸的初始摩尔比为1:1.2,反应温度为313K,反应时间为60min,此时莰烯的转化率93.14%,丁酸异龙脑酯收率可以达到88.07%。同样采用UNIFAC基团贡献法对热力学参数进行校正,计算得到反应的焓变△rH0为-17.93kJ.mol-1,熵变△rS0为-9.66J.(mol K).1,吉布斯自由能变△rG0为-1 5.06 kJ·mol-1,平衡常数表达式为:(?)采用PH模型对该反应进行了动力学研究,动力学方程表达式为:r=dacam/dt=Mcat(kfacamaBA-kraIB)其中(?)

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

反应热力学和动力学论文参考文献

[1].王广辉,杨高东,周政,张志炳.丙酸异龙脑酯的合成、反应热力学和反应动力学研究[J].南京大学学报(自然科学).2019

[2].王广辉.莰烯酯化反应的热力学与动力学研究[D].南京大学.2019

[3].王鑫磊.低碳烃类在催化裂化反应中热力学及动力学参数估算[J].计算机与应用化学.2019

[4].武小慧,何书美,任宁,张建军.2,5-二氯苯甲酸与5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶稀土钬配合物的晶体结构、热分解反应动力学及热力学[J].中国科学:化学.2019

[5].Chuchai,SRONSRI,Banjong,BOONCHOM.基于反卷积过程新算法分析Mn_(0.90)Co_(0.05)Mg_(0.05)HPO_4?3H_2O固相反应复杂过程的热动力学及相关热力学函数(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2018

[6].张艳芳.甘油氧化反应热力学分析及炭载Pt基催化剂上动力学行为研究[D].华东理工大学.2018

[7].李敏,李英波,罗海燕,咸漠,梁向峰.1,2,4-丁叁醇稀溶液缩醛反应的热力学和动力学特征(英文)[J].过程工程学报.2017

[8].付艳华,朱晓晴.从Br?nstedEquation到MarcusEquation到Zhu'sEquation——看化学反应动力学与热力学几何关系认识的变迁[C].中国化学会第十二届全国物理有机化学学术会议论文摘要集.2017

[9].刘婷,张立,邓登飞,周磊,张华栋.VC的氮化反应热力学与动力学分析及其实验验证[J].硬质合金.2017

[10].段生朝,麻建军,郭汉杰,石骁,毛煜.硅粉直接氮化反应热力学分析及动力学机理研究[J].有色金属科学与工程.2016

论文知识图

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