解反应活化能的优势在于不需要确定机理函数，同时能够反映不同转化率时的活化能的变化情况。 对式(5)进行变形，可得P1: E.1)=Af(a) a=(。ept元 dt (8) 式中ya侧与fa侧成A倍关系，因此，a与ya侧的关系曲线和a与fa侧的关系曲线具有相同的形状， 然而ya侧依然是未知的，在本文中，通过对y侧和f侧曲线进行0-1范围内的归一化处理，对比两条 曲线即可得到还原反应的机理函数，归一化处理如下： (a)'=a) max[y(a)] 将第二阶段相对转化率α'与y侧的关系曲线与常见反应机理模型的标准曲线进行对比，可判 断反应的机理函数。本文对于铁酸锌碳热还原动力学分析过程中采用等转化率方法对铁酸锌碳热 还原活化能进行计算，并分析还原反应的机理函数。 2.4动力学分析 (1)反应活化能计算 采用等转化率法计算各阶段的表观活化能E。通过图5及表1中数据可以看到铁酸锌碳热还 原过程中的转化率变化(0.085~0.813)主要发生在第二阶段，因此本文主要对第阶段进行研究，计 算反应活化能。计算过程中相对转化率的取值为0.10至0.80，共15个值，取值步长为0.05，找出不 同升温速率条件下不同相对转化率对应的反应温度，各转化率下对应的温度如表3所示。 用lt对T下作图可得图6，图中图形标号为实验数据计算所得，直线为线性拟合所得。通过拟合 结果求出不同转化率条件下对应的活化能及第二阶段的平均活化能，结果如表4所示，通过表中数 据可知，各转化率时求得的活化能相关系数均达到0.95以上，表明拟合度很好，可信度较高。第二 阶段的平均活化能为362.16kJmo。 表3不同升速率件下客转化对应的度，℃ Table 3 Reaction temperature and corresponding to different conversion rate at different heating rates,C Heating rate,C/min a 5 0. 15 20 0.10 929.95 >94073 955.46 961.66 0.15 949.93 966.20 981.88 990.89 0.20 962.99 981.85 997.96 1007.57 0.25 973.01 993.59 1010.12 1020.07 0.30 981.44 1003.43 1020.07 1030.30 0.35 988.78 1011.77 1028.72 1039.35 0.40 995.45 1019.21 1036.92 1047.79 0.45 10087 1026.42 1044.75 1056.00 0.50 100879 1033.85 1052.55 1064.28 0.55 406.65 1042.11 1061.12 1072.96 0.60 1026.25 1051.84 1071.16 1083.13 0.65 1037.79 1064.36 1083.55 1095.31 0.70 1051.73 1079.24 1098.20 1109.86 0.75 1069.33 1096.75 1114.68 1127.40 0.80 1090.04 1116.93 1135.03 1146.83解反应活化能的优势在于不需要确定机理函数，同时能够反映不同转化率时的活化能的变化情况。 对式(5)进行变形，可得[26]： d 1 ( ) ( ) exp( ) ( ) d R E y Af t T          (8) 式中 y(α)与 f(α)成 A 倍关系，因此，α 与 y(α)的关系曲线和 α 与 f(α)的关系曲线具有相同的形状， 然而 y(α)依然是未知的，在本文中，通过对 y(α)和 f(α)曲线进行 0-1 范围内的归一化处理，对比两条 曲线即可得到还原反应的机理函数，归一化处理如下： ( ) ( ) max[ ( )] y y y      将第二阶段相对转化率 α’与 y(α)’的关系曲线与常见反应机理模型的标准曲线进行对比，可判 断反应的机理函数[24]。本文对于铁酸锌碳热还原动力学分析过程中采用等转化率方法对铁酸锌碳热 还原活化能进行计算，并分析还原反应的机理函数。 2.4 动力学分析 (1) 反应活化能计算 采用等转化率法计算各阶段的表观活化能 E。通过图 5 及表 1 中数据可以看到，铁酸锌碳热还 原过程中的转化率变化(0.085~0.813)主要发生在第二阶段，因此本文主要对第二阶段进行研究，计 算反应活化能。计算过程中相对转化率的取值为 0.10 至 0.80，共 15 个值，取值步长为 0.05，找出不 同升温速率条件下不同相对转化率对应的反应温度，各转化率下对应的温度如表 3 所示。 用 lnt 对 T -1作图可得图 6，图中图形标号为实验数据计算所得，直线为线性拟合所得。通过拟合 结果求出不同转化率条件下对应的活化能及第二阶段的平均活化能，结果如表 4 所示，通过表中数 据可知，各转化率时求得的活化能相关系数均达到 0.95 以上，表明拟合度很好，可信度较高。第二 阶段的平均活化能为 362.16 kJ·mol-1。 表 3 不同升温速率条件下各转化率对应的温度，℃ Table 3 Reaction temperature and corresponding to different conversion rate at different heating rates, ℃ α Heating rate, /min ℃ 5 10 15 20 0.10 929.95 940.73 955.46 961.66 0.15 949.93 966.20 981.88 990.89 0.20 962.99 981.85 997.96 1007.57 0.25 973.01 993.59 1010.12 1020.07 0.30 981.44 1003.43 1020.07 1030.30 0.35 988.78 1011.77 1028.72 1039.35 0.40 995.45 1019.21 1036.92 1047.79 0.45 1001.87 1026.42 1044.75 1056.00 0.50 1008.79 1033.85 1052.55 1064.28 0.55 1016.65 1042.11 1061.12 1072.96 0.60 1026.25 1051.84 1071.16 1083.13 0.65 1037.79 1064.36 1083.55 1095.31 0.70 1051.73 1079.24 1098.20 1109.86 0.75 1069.33 1096.75 1114.68 1127.40 0.80 录用稿件，非最终出版稿 1090.04 1116.93 1135.03 1146.83