La(NO3)3和Pr(NO3)3对高岭石脱羟基动力学的影响

摘要 采用热重和微商热重(TG/DTA)综合热分析技术在不同升温速率下研究了掺入La(NO3)3 和Pr(NO3)3的高岭石的热分解过程, 利用Coats-Redfern积分法和Achar微分法对热分析实验数据进行动力学计算, 得到了高岭石脱羟基反应过程中的控制机理函数、 活化能和指前因子等动力学参数; 分析了2种稀土掺入对高岭石脱羟基过程动力学参数的影响, 并用Ozawa法对活化能进行了验证. 结果表明, 未掺稀土和掺入Pr(NO3)3的高岭石的脱羟基反应过程均受化学反应模型F3控制, 反应的活化能分别为307.94和282.86 kJ/mol, 指前因子lnA的值分别为47.8980和44.1718; 掺入La(NO3)3的高岭石脱羟基反应过程控制机理函数发生改变, 受化学反应模型F2控制, 反应活化能为196.02 kJ/mol, 指前因子lnA的值为29.5551. 与未掺稀土的高岭石对比, 掺入Pr(NO3)3后活化能和指前因子略有降低; 而掺入La(NO3)3后则显著降低, 分别降低了36.34%和38.30%. 采用Ozawa法验证得到的活化能与Coats-Redfern积分法和Achar微分法结果一致