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第 10卷第4 期 过 程 工 程 学 报 Vol.10 No.4 2010 年 8 月 The Chinese Journal of Process Engineering Aug. 2010 葡萄糖和蔗糖热分解过程的动力学分析 陈颖钦， 何晗冰， 刘 畅， 陆小华 (南京工业大学化学与化工学院，材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 210009) 摘 要：对葡萄糖和蔗糖的热分解过程进行了 TG−DTA 研究，采用 Kissinger 法、Friedman 法及非线性拟合法获得了 分解过程的反应机理和动力学参数. 结果表明，葡萄糖比蔗糖更易分解. 葡萄糖的分解过程分别为二级和一级反应， 蔗糖的分解过程分别为 n 级和一级反应. 利用非线性拟合法给出了葡萄糖与蔗糖热分解过程的完整反应途径和动力学 −1；蔗糖两阶段的活 参数，葡萄糖三阶段的活化能分别为 132, 150 和 253 kJ/mol ，指前因子分别为 11.6, 11.1 和 19.6 s −1 化能分别为 105 和 229 kJ/mol ，指前因子分别为 8.2 和 18.6 s . 关键词：热分析；蔗糖；葡萄糖；分解动力学 中图分类号：O643.12 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2010)04−0720−06 1 前 言 力学参数方面显示出优势，通过分析不同扫描速率下的 热分析曲线，比较各种可能预设过程的拟合结果，推断 生物质通过热化学转化过程可以将生物质最大限 最可能的变化过程和机理[9,10]. 而使用非线性拟合法计 度地转化为可再生能源，其研究日益受到重视[1]. 同时， 算葡萄糖与蔗糖动力学参数目前的工作还较少. 在以上 有机碳源经过热化学方法可制备不同表面积和孔结构 研究基础上，本工作分别采用多种热分析动力学研究方 的多孔碳材料，作为吸附材料或超级电容器的电极材料 法对葡萄糖和蔗糖的热分解过程进行了探索，得到了各 [2] [3] 等 . 赵家昌等 选取蔗糖、葡萄糖、糠醇等碳源制备出 自的热化学动力学方程，并对其分解过程进行了分析比 了有序中孔碳材料，采用微湿含浸法通过控制不同碳源 较. 及其加入量合成不同的有序中孔碳材料，并进行了孔结 构和电化学性能分析. 因此，研究有机碳源热化学转化 2 实 验 过程中涉及的反应种类、反应动力学等十分必要. 葡萄 2.1 实验材料与试剂 糖和蔗糖是生物质热化学转化和有机碳化路线中常涉 葡萄糖(C H O )，分析纯，国药集团化学试剂有限 6 12 6 [4,5] [6] 及的典型物质 ，董宁宁 对碳源的热分解过程进行了 公司；蔗糖(C12H22O11)，分析纯，广东汕头市西陇化工厂.