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二茂铁是由两个环戊二烯基阴离子和一个二价铁阳离子组成的具有夹心形状的化合物,它在众多领域都有着广泛的应用。目前工业上,提纯精制二茂铁常用水蒸气蒸馏法,该方法设备简单、产品纯度较高,不足之处是还需液固分离和干燥才能获得固体产品,工艺复杂、能耗高、三废多。采用升华法提纯二茂铁可以直接获得二茂铁产品,能耗低,过程不产生废气和废水。研究开发该提纯工艺具有重要的经济效益和环保效益。(1)利用热分析技术对二茂铁样品(纯品及原料)进行热重研究,等温TG实验表明,在温区125-165℃之间,二茂铁纯品的等温升华过程属于零级反应,其升华活化能为67.1kJ/mol;非等温TG实验表明,在程序升温速率范围为2-10℃/min时,利用Arrhenius法、Kissinger法、Ozawa法三种方法对二茂铁升华活化能进行求解,二茂铁原料的升华活化能比纯品的升华活化能高, Arrhenius法和Kissinger法得出的活化能值比较接近。Arrhenius法中,升温速率越大,升华活化能越大。在升温速率(2℃/min,65.5kJ/mol)较低时纯品升华活化能与等温纯品升华活化能67.1kJ/mol基本一致,且Arrhenius法得出的平均升华活化能77.2kJ/mol与等温纯品升华焓71.7kJ/mol最为接近。(2)采用升华法,考察加热温度、惰性粒子以及氮气等因素对二茂铁纯度和收率的影响。研究表明,升华温度低于160℃产品纯度可达99%以上,温度高于160℃,产品纯度下降；升华过程中原料会产生团块,对产品收率影响显著,减少或破碎团块有助于产品收率的提高；惰性粒子对产品纯度基本无影响,但能强化热质传递,分散物料,减少团块的产生,提高产品收率；氮气的通入能加快二茂铁的升华,但由于夹带固体杂质会使产品纯度下降。