基于热重法的植物油氧化动力学研究

采用热重(TG)及微商热重(DTG)法研究了6种市售植物油的氧化特性,探究了不同升温速率对TG及DTG曲线的影响,通过DTG曲线确定了不同植物油在不同升温速率下的起始氧化温度,并利用Ozawa-Flynn-Wall方程及Arrhenius方程对油脂的氧化进行了动力学参数的推导,同时分析了油脂热降解特性与其主要脂肪酸组成间的相关性。研究表明:随着升温速率的升高,氧化分解的温度随之升高,油脂的起始氧化温度、活化能等参数均可用于表征油脂的氧化稳定性,且植物油的热降解特性与其脂肪酸组成间有着不同程度的相关性;其中油脂的起始氧化温度与其饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸及代表脂肪酸含量成正比,与多不饱和脂肪酸含量成反比;油样的活化能及前指数因子同样也与饱和脂肪酸含量成正比且前者相关性显著,而速率常数κ与样品组分相关性与Ton-组分相关性趋势相反。热重分析法采样量少,操作简单快速,精密度高,可为油脂加工及储藏条件的控制、新型抗氧化剂研发等提供实验依据。

基于热重法的植物油氧化动力学-甘油三酯相关性研究

通过热重(TG)及微商热重(DTG)法研究了6种常见植物油的热氧化特性,分析了不同温控程序对质量变化曲线的影响,通过微商热重曲线确定了不同升温速率下的氧化起始温度(T_(on))和氧化峰值温度(T_p),结合OzawaFlynn-Wall等转化率法对油脂的氧化动力学特性进行推导,并对油脂热氧化特性与其甘油三酯组成与分布的相关性进行了分析。研究结果表明:随着升温速率的增加,T_(on)和T_p均随之升高且T_p变化更为敏感;植物油的热力学特性与其甘三酯组成间具有不同程度的相关性,其中,T_(on)及T_(on)处活化能与高饱和度甘三酯呈正相关而与高不饱和度甘三酯呈负相关,T_p及T_p处活化能与各组分间具有相似的关系但相关性略有减弱,具体相关性与甘油骨架上脂肪酸链的种类有关。热重分析法所需样品微量、操作快捷、灵敏度高,在油脂加工及质量检测领域具有广阔的应用前景。

锆粉对高氯酸钾热分解反应的影响

为研究平均粒径1μm的锆粉(Zr)对高氯酸钾(KClO_4)各步热分解反应的影响,通过X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TG/DTG)研究了纯KClO_4和质量比为50∶50的Zr/KClO_4两种体系的热分解过程。XPS结果表明,锆粉的加入促进了KClO_4第一步热分解生成KClO_3的可逆反应平衡向右移动。利用线性拟合方法求解了两步热分解过程的动力学三因子,计算结果表明,加入小粒径锆粉后第一步热分解的活化能降低,指前因子增大,最可几机理函数由G(α)=[-ln(1-α)]^(3/4)变为G(α)=-ln(1-α),热爆炸临界温度由587.7℃降至516.9℃;第二步热分解活化能升高,指前因子不变,最可几机理函数均为G(α)=-ln(1-α)。因此,锆粉的加入促进了KClO_4的第一步热分解,增加了反应的活性位点,使反应更易进行,提高了反应速率,但同时锆粉表面被氧化为氧化锆,作为惰性物质掺杂于KClO_4和KClO_3之间,使得第二步热分解的表观活化能升高,但其不参与反应。

包覆赤磷的制备及其热安定性研究

为提高赤磷(RP)的热安定性,采用氢氧化铝-酚醛树脂包覆赤磷,并用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜对包覆层进行表征,通过差热分析方法对包覆前后的赤磷样品进行热分析.研究结果表明:包覆赤磷(MRP)的氧化起始温度、氧化峰值温度及氧化终止温度分别提高34.0、36.0、35.0℃;410℃下的恒温热重分析测得未包覆赤磷在恒温约4 min氧化完成,而包覆赤磷在恒温13 min仅有45.5%的赤磷被氧化;包覆赤磷的氧化放热峰温后移34.0℃;计算得出包覆赤磷的自发火温度提高14.39 K.相比于未包覆赤磷,包覆赤磷的热安定性有所提高,且包覆材料很好地包覆在赤磷表面.