金属镁粉氮化反应的理论与实验研究

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为研究镁粉在氮气中的反应机理和过程,采用从头算二阶多体微扰理论MP2/6-311+G(d)方法优化反应物、中间体和产物的几何构型,分析其电子结构,通过计算得到反应势能为435.18kJ/mol,氮化反应中键和氮气形成中间体MgN2的过程为反应控制步骤,并对反应机理进行了分析.利用热重法对镁与氮气的反应过程进行了测试,根据Flynn-Wall-Ozawa积分法、Starink微分法和一般积分法计算了反应的动力学参数,得到反应活化能、指前因子和动力学方程.研究表明氮化反应分为3个阶段,利用Flynn-Wall-Ozawa积分法、Starink微分法和一般积分法得到的氮化反应平均活化能分别为410.56kJ/mol、412.86kJ/mol和409.21kJ/mol,平均指前因子为4.52×1015s-1,热分解动力学方程为dα/dt=1.64×1013[2-ln(1-α)]e-59.18.
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