優秀論文｜絕熱加速量熱儀在探究不同離子液體催化間二甲苯硝化反應選擇性與危險性中的應用

南京工業大學倪磊教授團隊在 Journal of Molecular Liquids 期刊發了表題為 Study on the reaction selectivity and hazard of m-xylene nitration catalyzed by SO3H-functionalized ionic liquids with different anions: Experimental and theoretical approaches論文，該成果由國家自然科學基金委員會（編號21927815、52334006、52274209）和江蘇省“333”項目支持。

《Journal of Molecular Liquids》是化學-物理領域的權威學術期刊，專注于原子、分子和化學物理方向的研究。該期刊以其高水平的學術成果、良好的可讀性和廣泛的國際影響力而著稱。

本研究項目深入探討了五種不同類型的磺酸基咪唑類離子液體（SFILs）在催化間二甲苯硝化反應中的選擇性和熱危險性。其中，仰儀科技的絕熱加速量熱儀TAC-500A被用于硝化產物的絕熱熱失控測試和熱動力學分析，為開發高效且安全的硝化工藝提供了關鍵的數據支撐。

硝化工藝簡述

硝化是化學工業中一種極為重要的親電取代反應，其產物在炸藥、染料和醫藥等領域具有不可替代的作用。然而，近年來，由于操作失誤和熱累積等問題，硝化事故頻發。據中國化學品安全協會的數據顯示，硝化工藝在我國危險化工工藝中的事故率和致死人數均位居前列。

（左）江蘇響水“3·21”特別重大爆炸事故與

（右）江蘇聚鑫生物“12·9”重大爆炸事故

為加強危險化工工藝的風險評估，《GB/T 42300-2022 精細化工反應安全風險評估規范》對反應安全風險評估提出了更為嚴格的要求，明確規定了包括自動反應量熱儀、絕熱加速量熱儀、差示掃描量熱儀和快速篩選量熱儀等在內的關鍵評估儀器。

本研究中TAC-500A的應用：

2. 硝化產物的絕熱動力學分析

TAC-500A絕熱加速量熱儀集成了多種反應動力學分析方法。在反應機理模型不明確的情況下，為避免預設模型不匹配帶來的誤差，可選擇等轉化率法進行參數擬合；而對于具有明確n級反應動力學方程，則可直接采用速率常數法進行擬合。本研究采用了速率常數法進行計算，結果表明，與單硝基化產物相比，雙硝基化產物的分解需要額外的能量來啟動。

TAC-500A絕熱加速量熱儀在測試強放熱硝基化合物的熱危險參數方面表現出色。它不僅能實時追蹤反應溫度，還能迅速捕捉絕熱溫升變化，其檢測閾值低于0.01℃/min，在確保實驗安全的同時實現了精確量熱。此外，其數據分析軟件還能計算二次分解反應的熱危險參數，并生成風險評估報告。

在化工工藝熱風險評估中，絕熱條件下最大反應速率到達時間（TMRad）的測定至關重要。本研究利用TAC-500A的測試能力，成功獲取了硝基化合物的反應熱動力學參數，并基于這些數據計算出了其在絕熱條件下的TMRad值。結果表明，硝化產品在貯存和運輸過程中的可靠工作溫度應低于249.1℃，為全面評估其反應進程和熱安全性提供了有力的數據支持。

為支持鋰電池技術的迅猛發展，本次活動將優先面向鋰電池領域進行論文優選及獎金傾斜。

所有使用過仰儀科技儀器人員，包括但不限于科研院所研究者、高校師生、企業研究機構等。

3. 優先選用：論文圍繞BAC系列電池絕熱量熱儀的應用、優化、數據分析或相關技術創新等主題，將獲得優先及獎金傾斜。

3. 在文章真實性驗證通過后即可獲獎。

截止時間：

活動自即日起開始，截止至2024年12月31日。

獎金設置：

2000元~4000元；最終獎金根據期刊影響力確定。

注意事項：

只要您的論文內容包含仰儀科技品牌或具體儀器名稱，通過真實性驗證即可領取現金大獎！獎金額度根據文章發表期刊決定，最低2000元，最高4000元！無論您是在校生、上班族還是其他科研工作者，符合條件都可參與。期待您的投稿！

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