钴(镍)—六次甲基四胺化合物失水反应及其动力学研究

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以CoCl2·6H2O (或NiCl2·6H2O)与六次甲基四胺为原料,合成了两种Co(Ⅱ)-六次甲基四胺化合物、两种Ni(Ⅱ)-六次甲基四胺化合物,采用元素分析、TG等手段对合成产物进行了表征,并对化合物的热变色性和失水反应及其动力学进行了研究。合成产物的组成采用元素分析及热重分析进行了表征。采用液相合成法所得产物分别为CoCl2·2C6H12N4·10H2O和NiCl2·2C6H12N4·10H2O,而通过室温固相反应合成得到的产物分别为CoCl2·2C6H12N4·7H2O和NiCl2·2C6H12N4·2H2O。热变色性实验结果表明,CoCl2·2C6H12N4·10H2O和CoCl2·2C6H12N4·7H2O都具有良好的可逆变色性,其热变色性是由于化合物的失水和吸水所致。而Ni(Ⅱ)-六次甲基四胺化合物在100℃以下无明显的热变色性。采用非等温热重法对四种合成产物的失水反应动力学进行了研究,得到了失水反应机理及相应的动力学参数。CoCl2·2C6H12N4·10H2O和CoCl2·2C6H12N4·7H2O的失水反应均为随机成核和随后生长机理,失水反应的表观活化能分别为104.40kJ·mol-1和104.62 kJ·mol-1,指前因子分别为1013.20s-1和1013.96s-1。化合物NiCl2·2C6H12N4·10H2O和NiCl2·2C6H12N4·2H2O的失水反应机理不同。NiCl2·2C6H12N4·10H2O的第一步失水反应为化学反应控制机理,表观活化能为233.32 kJ·mol-1、指前因子为1033.00s-1;第二步失水反应为随机成核和随后生长机理,表观活化能为188.51kJ·mol-1、指前因子为1023.03s-1。而NiCl2·2C6H12N4·2H2O的失水反应为三维相界反应机理,表观活化能为100.35kJ·mol-1、指前因子为1013.23s-1
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