磁悬浮热重分析仪(Rubotherm,VTGA-50)在2012年中正式启用。此设备可在几乎所有条件包括高温、高压及腐蚀性气体等其他天平无法使用的场合精确测量物质的重量变化,通过重量变化分析物质的热化学性质。在本研究所的科研工作中主要用于生物质、煤及其他材料的热化学特性分析、催化剂表征及催化反应动力学研究等。在此设备的支持之下,本研究所生物催化转化、能源应用等方面的科研活动得以顺利开展、迅速推进。
热重分析仪在国家973计划“可燃固体废弃物能源化高效清洁利用机理研究”(2011CB201500)三级子课题“制备适用于可燃固体废弃物化学链燃烧的高机械强度高耐受性广谱载氧体”的研究中起到了至关重要的作用。主要用于载氧体稳定性分析、气体燃料化学链燃烧实验以及循环反应寿命测试,同时用于进行化学链燃烧反应动力学分析,具体分为以下方面:
1)载氧体的热稳定性实验
载气:N2(50 mL/min);升温速率:10℃/min
铜基载氧体中的活性组分为CuO,在883.38℃以上自分解为Cu2O,该温度以下性质稳定。
2)载氧体循环反应性实验
甲烷作为气体燃料800℃恒温进行单循环反应性测试和十循环寿命评价


3)反应速率影响实验(粒度影响(a)和气体流速影响(b))

采用热重分析方法对课题研究已发表(或正式接受)的学术论文:
[1] Xitao Luo, Zhiqi Wang, Yongqiang Liu,Jingli Wu, Jinhu Wu. The co-pyrolysis behavior of PE, PVC, PS studied by TGA/FTIR[C]. 4th International Conference on Applied Energy, 2012, Suzhou, China.
[2] 刘永强, 王志奇, 吴晋沪, 武景丽, 徐梅. 铜基载氧体与可燃固体废弃物化学链燃烧特性研究 [J]. 燃料化学学报, 2012. (EI)
[3] Yongqiang Liu, Zhiqi Wang, Jingli Wu, Jinhu Wu. Study on the kinetics of chemical looping combustion of copper-based oxygen carrier[C]. 2nd International Conference on Energy and Environmental Protection, 2013, Guilin, China. (EI)
锂离子电池隔膜材料耐热性测试
[4]Zhihong Liu,Wen Jiang,Qingshan Kong,Chuanjian Zhang,Pengxian Han,Xuejiang Wang,Jianhua Yao,Guanglei Cui*.A core@sheath Nanofibrous Separator for Lithium Ion Batteries Obtained by CoaxialElectrospinninga,b.Macromol. Mater.Eng.2012,DOI:10.1002 mame.201200158
[5]Wen Jiang,Zhihong Liu*,Qingshan Kong,Jianhua Yao,Chuanjian Zhang,Pengxian,Guang
[6]lei Cui*.A high temperature operating nanofibrous polyimide separator in Li-ion battery.Solid State Ionics 232(2013) 44-48.