微波对均相反应速率的增量及动力学模型的研究

发布时间：2021-04-22 09:32

　　微波加热法在化学反应有着加快反应速率、改变选择性、提高产率和收率等特点,是其他手段无法复制的,因此这种加热方式在无机、有机、高分子、金属有机、材料化学等领域都备受关注。微波辐射加热技术的应用领域十分广泛,但是微波与化学反应的相互作用机理并未得到确切的阐明,严重制约了微波技术在化学工业上的进一步应用。化学反应动力学研究是能够揭示微波能量对化学反应影响的有力而全面的工具,而且通过动力学结果建立的动力学模型对于化学工业的放大过程是有利的。在均相溶液中进行的化学反应,特别是有机合成反应,在反应速率加快的确切原因上存在很大的争议和未解之谜。热效应已为多数人所接受,而非热效应仍然是微波化学领域的研究热点。本文通过对比化学反应在传统加热与微波加热方式下的动力学结果,定量地揭示了微波辐射对化学反应的影响,通过比较反应活化能,深入研究了微波非热效应,并探讨、阐明微波非热效应的作用机理。量纲分析法广泛应用于各个研究领域,是化学工程研究中建立数学模型的一种有效方法,可以将复杂的的实际问题进行合理简化,并表达成数学关联式的形式,它不需要很高深的数学方法,就能得到其他方法无法获得的结果。利用数学模型表述一个过程... 

【文章来源】：广州大学广东省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 微波在有机合成的应用
        1.1.1 季铵化反应
        1.1.2 酯化反应
        1.1.3 水解反应
        1.1.4 还原反应
        1.1.5 氧化反应
        1.1.6 缩合反应
    1.2 微波强化化工分离过程
        1.2.1 微波强化萃取过程
        1.2.2 微波强化吸附/脱附过程
        1.2.3 微波强化干燥过程
    1.3 微波促进化工过程机理
        1.3.1 微波热效应
        1.3.2 微波的非热效应
    1.4 在微波辐照下反应动力学模型的研究发展现状
    1.5 量纲分析法
    1.6 立题意义和主要研究内容
        1.6.1 立题背景和意义
        1.6.2 研究内容
第二章 偶氮二异丁腈的分解反应动力学及其动力学模型的研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料与设备
    2.3 实验方法与实验装置
        2.3.1 传统加热方式下的实验方法
        2.3.2 微波加热方式下的实验方法
        2.3.3 反应的分析方法
        2.3.4 反应动力学
        2.3.5 微波实验装置
    2.4 实验结果与分析
        2.4.1 在传统加热方式下的实验结果
        2.4.2 在微波加热方式下的实验结果
            2.4.2.1 微波加热方式下的温度与功率曲线
            2.4.2.2 微波实验结果与分析
    2.5 数学模型的建立
        2.5.1 模型的假设与局限性
        2.5.2 数学模型的建立
        2.5.3 模型的性能评价
    2.6 本章小结
第三章 偶氮二异丁脒盐酸盐的分解反应动力学及其动力学模型的研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与设备
    3.3 实验方法与实验装置
        3.3.1 传统加热方式下的实验方法
        3.3.2 微波加热方式下的实验方法
        3.3.3 反应的分析方法
        3.3.4 反应动力学
        3.3.5 微波实验装置
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 在传统加热方式下的实验结果
        3.4.2 在微波加热方式下的实验结果
    3.5 数学模型的建立
        3.5.1 数学模型的建立
        3.5.2 模型的性能评价
    3.6 本章小结
第四章 季铵化反应动力学及动力学模型研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与设备
    4.3 实验方法与实验装置
        4.3.1 传统加热方式下的实验方法
        4.3.2 微波加热方式下的实验方法
        4.3.3 反应的分析方法
        4.3.4 反应动力学的监测
        4.3.5 微波实验装置
    4.4 实验结果与分析
        4.4.1 在传统加热方式下的实验结果
        4.4.2 在微波加热方式下的实验结果
    4.5 数学模型的建立
        4.5.2 数学模型的建立
        4.5.3 数学模型的性能评价
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]量纲分析法在物理建模与计算分析中的应用研究[J]. 刘宝平.  太原学院学报(自然科学版). 2019(01)
[2]《化工原理》课程中的量纲分析法[J]. 潘鹤林,宗原,黄婕.  教育教学论坛. 2019(02)
[3]山嵛酸双酯基有机硅季铵盐的微波合成工艺及性能[J]. 魏渊,郑成,毛桃嫣,曾昭文,朱艺婷,王润豪,刘穗甄.  化工进展. 2018(08)
[4]微波辅助合成5-芳亚甲基-2,3-二苯基噻唑-4-酮类衍生物[J]. 於祥,陈娅芳.  化学通报. 2018(07)
[5]微波有机合成及在混凝土减水剂制备中的应用研究进展[J]. 房奎圳,张力冉,王栋民,王启宝,王芳,黄春龙.  化工进展. 2018(04)
[6]青霉素废菌渣微波水解制备复合氨基酸及应用[J]. 张蒙蒙,赵风清.  化工进展. 2017(06)
[7]响应面法优化微波辅助合成中碳链甘油三酯工艺（英文）[J]. 凌慧,郑成,毛桃嫣,魏渊,刘颖.  化工学报. 2016(S2)
[8]微波场强化化工分离过程研究进展[J]. 李洪,崔俊杰,李鑫钢,高鑫.  化工进展. 2016(12)
[9]全氟烃基季铵盐的微波合成[J]. 徐运欢,郑成,林璟,毛桃嫣,孙保兴.  精细化工. 2014(03)
[10]一种多头基有机硅季铵盐的合成及其性能[J]. 丁寒卫,薛永强,崔子祥,郭文涛.  化工进展. 2014(02)

博士论文
[1]微波催化转化NO及微波效应的研究[D]. 徐文涛.湘潭大学 2016
[2]微波合成聚羧酸超塑化剂性能/热—非热效应研究[D]. 张力冉.中国矿业大学(北京) 2015

硕士论文
[1]微波加速有机反应的本质研究[D]. 李昕皓.北京化工大学 2016



本文编号：3153536