溴染料敏化担载Pt石墨烯催化可见光制氢、氘和氦

3He是理想的核聚变燃料,但是地球上3He的储量十分有限,大约只有500 kg.我们报道了在可见光光照条件下,溴染料敏化担载Pt石墨烯催化水还原为氢气过程中伴生少量氘和氦的实验现象.结果表明在温和条件下自水中的质子生产氘和氦的是可能的.     

热扩散法浓缩~3He工艺研究简介

惰性气体氦由~3He和~4He两种稳定同位素组成。大气中氦的含量为 7×10~(-7)(重量),其中~3He与~4He之比为1.2×10~(-6)。因此想从自然界获得有实用价值的~3He十分困难。现在各国都不再从大气氦中波集~3He,而是从生产氚的副产物中获得~3He。近年来,~3He在各个研究领域里的应用日益重要,如~He中子计数管,以~3He作工作物质的氦-氖激光器,以及~3He在低温物理中的应用需要大量的高纯,高浓度的~3He。热扩散法是分离气体同位素的基本方法之一。由于~He、~He分子量的相对差较大,有比较大的热扩散     

天然气中氦同位素的质谱分析

本文着重介绍使用自制的装置净化天然气,净化后氦氖的组分占99%。以空气氦为标准样,采用同位素峰高比测定天然气中~2He/~4He值。当VG5400质谱计内的氦量大于4×10~(-7)cm~3·STP·He时,其灵敏度稳定,约10~(-4)A/cm~3·STP·He,17天内的~3He/~4He值精确度为1.32%。此外,简要讨论了同位素质谱峰高比测定法的条件和~(20)Ne/~4He值对~3He/~4He测量结果的影响。     

松辽盆地非生物成因气的探讨

松辽盆地为—克拉通内裂谷盆地。基底、地壳及超壳深大断裂发育。沿深大断裂发生的沉积同期和后期的岩浆活动活跃,存在着非生物成因天然气及其伴生资源的供给条件。非生物成因甲烷沿深大断裂分布,δ~(13)C为-12.8‰至-24.2‰;甲烷同系物碳同位素组成δ~(13)C值反序排列,即δ~(13)C_1>δ~(13)C_2>δ~(13)C_3;氦同位素显示了含幔源氦的同位素组成特征,~3He/~4He=2.34—2.97×10~(-6);上述事实表明,松辽盆地可能存在非生物成因天然气及其伴生资源,是裂谷型沉积盆地资源评价的重要内容。     

充氘钯空心阴极灯中放电气体的质谱研究

充氘钯空心阴极灯中放电气体的质谱研究杨原，王小如（厦门大学化学系，厦门，３６１００５）关键词充氘钯阴极，辉光放电，氦－４质谱钯吸附氢气及氘气的研究已有报道［１］，在一定操作条件下，钯吸附氘后还可能产生异常效应［２］。金属空心阴极灯已被广泛地应用于物理...     

Extraterrestrial ~3He in marine polymetallic nodules: a potential method for measuring growth rate of nodules

The comparative measurements of helium isotope compositions between marine poly-metallic nodules and their surrounding sediments, their magnetic fractions and bulk from C-C Zoneof the East Pacific Basin are reported. The ~4He content and ~3He/~4He ratio of polymetallic nodulesand their surrounding sediments are extremely high; the ~3He, ~4He concentrations and most~3He/~4He ratios of magnetic fractions in nodules and sediments are apparently higher than those inbulk. The helium isotope data points of nodules and sediments are all distributed along or closelyto the mixing curve of the interplanetary dust particles (IDPs) and the terrigenous sediments in thechart of ~3He-~3He/~4He. In the same sampling site, the ~3He/~4He ratios of nodules and their surround-ing sediments are very similar, and the changes of both ratios are synchronous. It shows that thehigh ~3He/~4He ratios in nodules and sediments may all result from IDPs. So, if the flux of extrater-restrial ~3He into the nodules and sediments is constant, the growth rate of polymetallic nodules andthe sedimentation rate of sediments can be independently calculated according to the concentra-tion of extraterrestrial ~3He in nodules and sediments.     

半导体CdS悬浮体系中可见光催化产氢同时生成氦-3和氦-4

我们报道了在可见光照射下,半导体硫化镉(GdS)悬浮体系在催化分解水制氢同时会伴随着少量氦-3和氦-4产生.结果表明,在温和条件下自水中的质子通过低能核反应(LENR)产生氦-3和氦-4的是可能的.     

半导体CdS悬浮体系中可见光催化产氢同时生成氦-3（英文）

我们报道了在可见光照射下,半导体硫化镉(CdS)悬浮体系在催化分解水制氢同时会伴随着少量氦-3和氦-4产生.结果表明,在温和条件下自水中的质子通过低能核反应(LENR)产生氦-3和氦-4的是可能的.     

钌基和铁基催化剂上氨合成催化反应的氘反同位素效应

 氘反同位素效应是合理阐明过渡金属催化剂上氨合成催化反应机理的重要实验依据之一. 在 N2/H2 (或 D2) 体积比 1/3, 0.2 MPa, 633~733 K 和 GHSV = 24 000 或 12 000 h?1 的条件下, 检测到了 Ru 基 (纯 Ru, Ru/?-Al2O3, K-Ru/?-Al2O3, Ru/MgO, K-Ru/MgO 和 Ba-Ru/MgO) 和 Fe 基 (纯 Fe 和 A110-3) 催化剂上强的氘反同位素效应 (rD/rH ? 2), 其数值随催化剂和反应温度的变化而变化. 这可能是动力学同位素效应与热力学同位素效应二者相互强竞争的结果.     

低能氮离子诱发丙酮与重水溶液的反应机理

利用氮气火花放电产生离子,其中的正离子在阴极位降的加速下“注入”到丙酮的重水溶液中,诱发其中的化学反应.利用气相色谱 质谱（GC MS）分析离子注入后的样品,证实有氘代产物（CH3COCH2D）、氘羟基取代产物（CH3COCH2OD）生成,这表明低能N＋诱发重水溶液中的反应主要是由于重水分子分解产生的自由基引起的,其中氘自由基和氘羟基自由基起重要作用;同时,产物中还检测到氘代乙酸（CH3COOD）和氘氨基丙酮（CH3COCH2ND2）,说明反应是在氧化性氛围中进行的,氮离子俘获重水中的氘形成氘氨基可能是氘氨基取代产物生成的主要原因,也是氮“沉积”在溶液中的重要形式.这些结果对初步揭示低能离子诱发水溶液的反应机理具有一定的意义.     

三核锇原子簇中μ,η~2-乙烯配位基顺反异构化及其反应动力学研究

含氢原子簇化合物H_2Os_3(CO)_(10)与乙炔反应生成顺式加成物[Os_3H(μ,η~2-CH=CH_2)(CO)_(10)]。本文首次报道高含量氘代原子簇D_2Os_3(CO)_(10)与乙炔反应生成合乙烯配位基的氘代原子簇[Os_3D(μ,η~2-CH=CHD)(CO)_(10)],H_2Os_3(CO)_(10)与氘代乙炔反应生成[Os_3H(μ,η~2-CD=CDH)(CO)_(10)],它们在微量亲核试剂吡啶作用下发生μ,η~2-乙烯配位基的顺反异构反应。本文用同位素氘代和~1H,~2H NMR动态波谱联用方法,研究了上述反应和异构化过程,提出了顺反异构化的核磁共振动态波谱证据、反应机理和动力学数据。     

液态锂铅合金中微量氚的回收

解决全球能源问题的聚变反应堆一直备受关注,其中由欧盟、俄罗斯、中、韩、印、日等多方合作的ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)计划便是一个代表性的进展标志.ITER实验包层工作组将液态锂铅实验包层模块列为重点开发对象,中国提出的双功能锂铅实验包层模块DFLL-TBM(Dual FunctionLithium Lead-Test Blanket Module)是主要研究方案之一,液态锂铅集氚增殖剂、冷却剂和中子倍增剂于一身,可采用鼓泡器方式实现氚的提取.有关含氚固体废物的回收早有报道,但主要集中于贮氢材料中氚的同位素交换和氘氚化锂残渣中的氚回收,而高温液态合金中氚的回收还未见报道.如果要将液相锂铅中的氚滞留量降低到包层设计的要求,则必须使其上方的氚分压不超过107Pa,采用单纯的氦吹洗或真空脱气难以满足要求,102Pa是它们所能达到的最低极限压力,这是因为在低氚浓度下,由液相转入气相的氚速率是受氚在液相、气相及气-液界面的扩散过程所限制.为了提高从锂铅合金中回收氚的效率,减小氚在液相和气相的分子扩散阻力及气体在液相的滞留时间,本文采用氦吹洗气以及其与氢、氘的混合气作为交换载带气,利用同位素效应(isotopic effect),对液态锂铅合金中的微量氚开展实验回收的预先研究,期望对今后包层氚提取系统(TES)的工程化设计与建造提供技术支持.研究结果显示:随着交换温度的升高,氚的回收率明显增加,并且温度越高,第一次解吸的氚量越大.623K时,同位素交换效果较差,氚回收率较低;723K时经过6次交换后氚的回收率为78.2%;823K时交换一次氚的回收率就可达到66.3%.在相同温度下,氚回收率随交换次数的增加而增加,但经过6次交换后,曲线趋于平坦,氚回收率似乎在接近80%左右形成最大值.此外,单独使用氦吹洗气,氚回收率不到30%;添加0.1%的氘比氢的回收率要略高一些,这是因为充氚结束后的锂铅合金处于平衡状态,并非饱和状态,要交换出合金内的氚,必须预先吸附一定量的载带气,使其达到交换温度下的气体平衡离解压力,方可将合金中的氚交换出来.在较高的交换温度下,氚比氘、氘比氢更容易从锂铅中解析出来,这与气相色谱法分离氢同位素的原理是一致的.但过度增加载带气中氘的比例,反而降低了氚回收率,这是因为随着氘分压的增大,吸附质之间的同位素效应将减弱.总之,采用氦与0.1%氘组成的混合吹洗气,利用同位素交换效应对锂铅合金中的微量氚进行回收是有效的,氚回收效率接近80%;交换温度和交换次数对氚回收率的影响显著,在载带气相同的情况下,温度越高,交换次数越多,氚回收率越高.     

地震区温泉气体的地球化学特征

澜沧和巴塘地震区温泉气体的化学组成和He,Ar,CH_4(δ~(13)C)同位素组成的研究结果表明,He,H_2和非大气成因N_2的浓度以及~3He/~4He值与地震活动关系密切,地震活动过程中,气体的释放与岩石在应力作用下所呈现的力学特性——扩容性有关,两个地震区地震震级(能量)的对比研究表明,震级大,能量大,从岩石中气体释放量显著增加,温泉气体作为地震预报指标,下列参数更为有效:He,~3He/~4He,H_2和N_(2-B)/N_(2-总)。     

含氟烯烃的亲核加成和消除反应机理

四十年代Miller利用含氟烯烃在乙醇溶液里和乙醇钠反应得到加成产物C_2H_5OCF_2—CHCl_2: C_2H_5ONa CF_2=CCl_2 Hine发现在醇碱和氘代乙醇存在下,化合物CHCl_2CF_3的质子和氘的交换反应比氟化氢的消除反应快10~8倍。如果在Cl_2C=CF_2分子中一个氯被一个三氟甲基取代,然后进行上述反应,那么质子和氘的交换反应仅比氟化氢的消除反应快105~"倍.我们所研究的对象是a- 氯代一p,日一二氟苯乙烯.该化合物在乙醇溶液中首先生成碳阴离子,然后反应有两种途径: (A)消除一分子氟化氢而得到烯烃:(B)由乙醇中攫取一个质子而生成加成产物.前者还要多些. 现在我们来看一下动力学方面的     

西太平洋上层海水的氦同位素分布

本文使用VG-5400稀有气体同位素质谱计,测量了100个西太平洋上层海水(≤300m)的He同位素组成,论述了He同位素的分布特征以及北太平洋中层水随赤道上升流上涌造成的~3He过剩和南海与太平洋海水的交换产生的~3He亏损,并运用He同位素示踪特性探讨了海域不同水团的混合作用。研究还表明He同位素可以用来指示海洋的环流。     

所谓“冷核聚变”产物的质谱分析

编辑同志: 自从Pons和Fleischmann今年三月份宣布实现了室温条件下“核聚变”以来,世界上很多实验室都争相进行重复实验。证明核聚变发生的重要事实是中子测定、Y-射线测定、热量测定以及反应产物的分析。如果发生核聚变,则有~3He、~4He和T等产物。我们采用质谱方法对所谓“冷核聚变”产物进行了定性分析。得出一些有益结果。仪器及实验条件:VG7070E双聚焦质谱仪,EI电离源,电子能量70eV,发射电流2mA,收集电流     

氘代阿戈美拉汀的合成

以苯酚为原料,氘代碘甲烷与氘代醋酸酐为氘代试剂.经过氘代甲基化、傅克酰基化、克脑文盖尔缩合、芳构化、还原及氘代乙酰化反应得到氘代标记的阿戈美拉汀(1).该合成路线简洁,原料易得、反应条件易于控制,总收率为15.2%,化学纯度为99.97%,氘代丰度大于98%.目标化合物结构经质谱、核磁共振等表征确定可用于其药代动力学研究.     

[Co(2,3-tri)(amp)Cl]~(2+)几何经式异构体取代与重排规律、构效关系的研究

对[Co（2,3-tri）（amp）Cl]2+四个几何经式异构体在不同条件下的取代及重排反应进行了详细的考察.因二元胺中吡啶环造成的空间拥塞,使cis异构体碱水解速度比trans异构体约快100倍,控制碱水解实验结果表明,每一异构体的水解产物均含四个经式异构体,且具有相同分布.实验过程中未观察到面式异构体.在二甲亚砜中加热的重排反应中,异构体m1表现出最高的反应性,cis异构体均首先转化为trans异构体m3,而后可观察到trans异构体m3与m4的平衡.利用时间分辨核磁共振仪测定了在氘代水里各异构体中各活性氢的氘代化速度.反应活性最低的异构体m4具有氘代速度最快的活性氢,当这些活性氢完全氘代化时仍未见其水解或重排产物;而相同实验条件下异构体m1或m2中相应活性氢的氘代化速度则要缓慢得多,但同时可观察到水解和重排产物.这说明在碱催化水解过程中氘代速度快的活性氢与异构体的反应性并非正比关系,然而活性氢的氘代化是观察到异构体水解重排的必要条件.利用量子化学从头计算法,在赝势基组RHF/LANL2DZ的水平上对该体系各异构体进行了结构优化计算,与对应异构体的晶体结构参数比较,一般相对误差不超过3％.从能量角度来看,cis异构体比trans异构体高出约4kJ/mol,而面式异构体则至少比经式异构体高约17kJ/mol;考虑溶剂化     

菱形石墨炔薄膜He分离特性的密度泛函理论研究

氦气在科学和工业等领域中都具有不可替代的作用,其主要存在于天然气中。如何高效地从天然气中分离氦气显得至关重要。本文基于密度泛函理论(DFT)方法系统地探究了菱形石墨炔(rhombic-graphyne,R-GY)分离膜对He和其他天然气组分(Ne、Ar、CO_2、N_2和CH_4)的吸附、选择和渗透性能。结果表明,R-GY作为He分离膜可同时满足高选择性和高渗透率的要求。常温下,R-GY薄膜对He/Ne、He/CO_2、He/N_2、He/Ar和He/CH_4的选择性可分别达到2?10~7、3?10~(20)、9?10~(26)、7?10~(37)和5?10~(51),即使在600 K时仍可保持较高水平。此外,由于较低的扩散能垒,He穿透R-GY薄膜的渗透率在常温下可达到10~(-6) mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1),高出工业标准近3个数量级;而其他气体组分在常温下的渗透率仅为10~(-58)-10~(-14) mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1),气体无法渗透R-GY薄膜。     

关于原子核的一般知识

核的一般性质原子核的一般性质大概可以分为:质量,电荷,大小,自旋,磁矩等几方面。研究原子核的实验方法与研究一般化学反应有很大区别,因为在普通化学反应中只要求使参加反应的物质获得几个电子伏特的动能便可以进行(通常是借着加热方式获得)。但是原子核反应中,因为核与核之间具有十分强烈的斥力,故此必须使参加反应的原子核具备很高的动能,始能令它们互相接近与碰撞并引起反应。通常我们须要几百万电子伏特的动能始能令氢的、氘的或氦的原子核有效地撞击荷电较多(即较大与较重)的原子核。产生作为撞击原子核用的高速粒子有以下几种方法:(1)利用天然放射性元素的原子核所放射出来的(?)质点(即氦原子核)或γ射线来撞击原子核。(2)令游离后氢、氘或氦等原子在一直线真空管中加速。正离子于高压电场的影响下,将在自阳极向