脂肪酸酯在TG-DSC下的挥发与氧化特性

doi:10.3969/j.issn.0253-2417.2014.05.022

林产化学与工业 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (5): 133-138.doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2014.05.022

脂肪酸酯在TG-DSC下的挥发与氧化特性

梅德清¹, 张永涛¹, 谭文兵¹, 袁银男²

1. 江苏大学汽车与交通工程学院, 江苏镇江 212013;
2. 南通大学机械工程学院, 江苏南通 226019

收稿日期:2013-08-30 出版日期:2014-10-25 发布日期:2015-08-18
作者简介:梅德清（1974-），男，江苏扬州人，副教授，博士，研究领域：发动机生物质能源及排放控制；E-mail：meideqing@ujs.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51076069）；江苏高校优势学科建设工程资助项目（苏政办发〔2011〕6号）

Volatilization and Oxidation Properties of Fatty Acid Methyl Esters Based on TG-DSC

MEI De-qing¹, ZHANG Yong-tao¹, TAN Wen-bing¹, YUAN Yin-nan²

1. School of Automobile and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China;
2. School of Mechanical Engineering, Nantong University, Nantong 226019, China

Received:2013-08-30 Online:2014-10-25 Published:2015-08-18

摘要/Abstract

摘要： 在N₂和O₂氛围下，分别对饱和脂肪酸甲酯（C₁₆：0和C₁₈：0）和不饱和脂肪酸甲酯（C₁₈：1）3种纯酯以及来源于生物油脂的混合酯样品进行热重-差示扫描量热法（TG-DSC）研究。研究发现：在N₂氛围下，C₁₆：0的起始失重温度为 157.3 ℃，要比C₁₈：0低；而C₁₈：1比C₁₈：0更容易挥发，对应的起始失重温度分别为 175.9 ℃ 和 193.7 ℃；由3种纯酯在N₂和O₂氛围下各自起始失重的温度间隔可判断出碳链较长的C₁₈：0着火性能最佳，C₁₆：0与之接近，C₁₈：1的着火性能最差；3种纯酯样品的TG-DSC曲线在N₂氛围下因挥发和热解均呈现出吸热峰，而在O₂氛围下在剧烈燃烧时呈现放热峰形。混合酯在不同氛围下都呈现了与纯酯相类似的热重特性和热流峰形，其中所占比例较大的组分对混合酯燃料特性起着关键性的作用。

关键词: 酯, 挥发, 氧化, TG-DSC

Abstract: Based on the analysis of thermogravimetry-differential scanning calorimeter (TG-DSC), three pure fatty acid esters such as saturated methyl palmitate(C₁₆:0), methyl stearate(C₁₈:0) and unsaturated methyl oleate(C₁₈:1) and their mixture from bio-fuel were chosen to investigate their volatilization and oxidation characteristics under N₂ and O₂ atmosphere. Under N₂ atmosphere, it was found that the volatilization start temperature of C₁₆:0 is 157.3 ℃, which is lower than that of C₁₈:0. However, C₁₈:1 is much easier to volatile than C₁₈:0, and the volatilization start temperature of C₁₈:0 and C₁₈:1 are 193.7 ℃ and 175.9 ℃, respectively. Based on the thermal properties of three pure esters under N₂ atmosphere and O₂ atmosphere, it could be concluded that the C₁₈:0 performed the best ignitability, and the ignition performance of C₁₆:0 is close to that of C₁₈:0, while the ignition performance of C₁₈:1 is the weakest. All the TG-DSC curves of three pure esters present the endothermic peaks under N₂ atmosphere because of volatilization and pyrolysis, while the exothermic peaks could be found under O₂ atmosphere due to intense oxidation. The esters mixture has exhibited the similar thermo gravimetric characteristics and heat flow shapes with the pure esters under different atmospheres. The most abundant cardinal component in the esters mixture plays a dominant part on the fuel properties of the mixture esters.

Key words: ester, volatilization, oxidation, TG-DSC

中图分类号:

TQ35

梅德清, 张永涛, 谭文兵, 袁银男. 脂肪酸酯在TG-DSC下的挥发与氧化特性[J]. 林产化学与工业, 2014, 34(5): 133-138.

MEI De-qing, ZHANG Yong-tao, TAN Wen-bing, YUAN Yin-nan. Volatilization and Oxidation Properties of Fatty Acid Methyl Esters Based on TG-DSC[J]. Chemistry and Industry of Forest Products, 2014, 34(5): 133-138.

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脂肪酸酯在TG-DSC下的挥发与氧化特性

Volatilization and Oxidation Properties of Fatty Acid Methyl Esters Based on TG-DSC

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