南京工業(yè)大學(xué)倪磊教授團隊在 Journal of Molecular Liquids 期刊發(fā)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(xué)基金委員會(huì )（編號21927815、52334006、52274209）和江蘇省“333”項目支持。
《Journal of Molecular Liquids》是化學(xué)-物理領(lǐng)域的權威學(xué)術(shù)期刊，專(zhuān)注于原子、分子和化學(xué)物理方向的研究。該期刊以其高水平的學(xué)術(shù)成果、良好的可讀性和廣泛的國際影響力而著(zhù)稱(chēng)。
本研究項目深入探討了五種不同類(lèi)型的磺酸基咪唑類(lèi)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(chǎn)物的絕熱熱失控測試和熱動(dòng)力學(xué)分析，為開(kāi)發(fā)高效且安全的硝化工藝提供了關(guān)鍵的數據支撐。
硝化工藝簡(jiǎn)述
硝化是化學(xué)工業(yè)中一種極為重要的親電取代反應，其產(chǎn)物在炸藥、染料和醫藥等領(lǐng)域具有不可替代的作用。然而，近年來(lái)，由于操作失誤和熱累積等問(wèn)題，硝化事故頻發(fā)。據中國化學(xué)品安全協(xié)會(huì )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(fēng)險評估，《GB/T 42300-2022 精細化工反應安全風(fēng)險評估規范》對反應安全風(fēng)險評估提出了更為嚴格的要求，明確規定了包括自動(dòng)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(guān)鍵評估儀器。
本研究中TAC-500A的應用：
2. 硝化產(chǎn)物的絕熱動(dòng)力學(xué)分析
TAC-500A絕熱加速量熱儀集成了多種反應動(dòng)力學(xué)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(lái)的誤差，可選擇等轉化率法進(jìn)行參數擬合；而對于具有明確n級反應動(dòng)力學(xué)方程，則可直接采用速率常數法進(jìn)行擬合。本研究采用了速率常數法進(jìn)行計算，結果表明，與單硝基化產(chǎn)物相比，雙硝基化產(chǎn)物的分解需要額外的能量來(lái)啟動(dòng)。
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(shí)時(shí)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(shí)驗安全的同時(shí)實(shí)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(fēng)險評估報告。
在化工工藝熱風(fēng)險評估中，絕熱條件下最大反應速率到達時(shí)間（TMRad）的測定至關(guān)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(dòng)力學(xué)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(chǎn)品在貯存和運輸過(guò)程中的可靠工作溫度應低于249.1℃，為全面評估其反應進(jìn)程和熱安全性提供了有力的數據支持。
仰儀科技論文征集活動(dòng)
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活動(dòng)對象：所有使用過(guò)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(yè)研究機構等。
論文要求：1. 論文正文部分需提及仰儀科技儀器名稱(chēng)及型號。
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