质子酸的酸性强弱比较

酸碱质子理论是大学无机化学教学中最重要的概念之一,溶液中的酸碱强弱的比较虽然可以通过查找酸碱解离常数来得到,但在数据缺失情况下的定性比较酸碱强弱在教学中也很重要,而且这种比较可以帮助学生理解物质结构与性质之间的相关性。本文根据质子酸碱的化学组成和分子结构分析它们的酸碱性,并主要根据分子结构信息,包括键的极性、键的强度、键的离域、氢键、分子中键的环境等,推导、比较它们酸碱性的相对强弱。     

略论现代酸碱理论的发展

本文简要地叙述了酸碱理论的发展过程,其中主要介绍了现代五大酸碱理论。即水-离子论、溶剂论、质子论、电子论和硬软酸碱概念,较详细地阐述和分析了它们各自的优点和局限性。     

教材做加法学业做减法——以酸碱质子理论视角下盐类水解的教学设计为例

以酸碱电离理论和酸碱质子理论视角下盐类水解的教学设计为基础,阐述选取高中知识自然增长点作为教学资源帮助学生形成系统化学观,培养学生的深层理解能力和科学思维能力,从而达到教材做加法,学业做减法的可能性。     

精确计算酸碱滴定终点误差的通用公式*

终点误差计算是分析化学课程的重要内容。但在通行的分析化学教材中,所列出的终点误差计算公式形式繁多,不便于学生掌握。为了解决这个问题,推导了一个新的终点误差体积比定义式,并依据质子平衡原理,进一步构建了计算酸碱滴定终点误差的通用公式。运用该公式可实现对各种类型酸碱滴定终点误差的精确计算。     

质子平衡思想用于酸碱滴定终点误差的计算

现有的酸碱滴定终点误差计算方法归为两类,一类是针对不同滴定体系提出不同的计算公式;另一类是仿造林邦误差公式,但不同体系的终点误差计算公式形式上仍不相同。至今未有简明且通用的计算方法。本文从酸碱滴定反应的本质出发,首次明确提出了适用于所有酸碱滴定体系的终点误差计算方法,并做了深入的论证。即只需写出化学计量点时滴定产物的质子平衡式,左右两式之差即为滴定终点误差。简明通用,可大大简化相应的教学内容。     

磺化聚醚醚酮与壳聚糖共混制备直接甲醇燃料电池用质子交换膜

给出了不同磺化度下的磺化聚醚醚酮(SPEEK)用作质子交换膜的一系列性能,另外提出了一种新型的酸碱共混质子交换膜,其中,磺化聚醚醚酮和壳聚糖分别被选为酸性、碱性高分子电解质,并对所制备的质子交换膜的相关性能如质子传导性,甲醇渗透性,吸水率以及膜溶胀性、热稳定性等进行了表征,结果表明此种新型复合膜尽管在质子传导性能方面有所下降,阻醇性能改变不大,但是膜溶胀性和吸水率方面有了较大的改善.磺化度为71.4%的SPEEK与壳聚糖以5∶1摩尔比共混制备的质子交换膜,其性质可以与商品化的Nafion 117相媲美,有望在甲醇燃料电池中得到应用.     

新颖无机质子传导材料的研究进展

质子传导在燃料电池、气体传感及电致显色等领域有重要的研究前景.尤其是在燃料电池领域,由于其具有低污染、高效率、操作简单和寿命长等优点而被广泛应用.本文介绍了质子传导在质子交换膜燃料电池中的重要作用及工作原理,分析了质子交换膜的质子传导机理,并简要分析总结了近年来关于无机及其复合质子导体材料的研究进展.     

氯离子对介孔氧化铝质子导电性的影响

掺杂氯盐使介孔氧化铝导电率提高近一个数量级,将掺杂的介孔氧化铝浸渍在水中24h后的导电率仍为纯介孔氧化铝的3～6倍。红外光谱结果显示,氯掺杂改变了表面酸碱活性中心,导致质子更易在介孔氧化铝中发生迁移,从而提高导电性。     

强极性非质子型助催化剂对甲醇催化羰化制甲酸甲酯反应的助催作用(英文)

研究了强极性非质子型化合物对甲醇催化羰化合成甲酸甲酯碱金属醇化物催化剂的助催化作用。结果表明,这些助催化剂的加入降低了反应的表观活化能,增强了酸碱催化剂的活性,并目还能延长醇碱催化剂的寿命。     

从“最强酸碱”话题入手介绍超强酸、超强碱

酸碱质子理论是普通化学中的重要模块。学习酸碱质子理论一般从弱酸水溶液入手,若将应用范围扩展为所有含质子的化合物,该理论将被赋予更多的内涵。在含质子的已知化合物中,K_a的范围十分宽广,跨越了100个数量级以上。哪种酸碱“最强”一直是学生间喜闻乐见的话题,以此话题出发,介绍了常见的超强酸、超强碱与相关概念及应用。这些概念的介绍不仅拓展了学生的视野,更能够加深学生对酸碱质子理论的理解,对未来分析化学、无机化学、有机化学的教育产生积极意义。     

金属有机框架质子导体及其质子交换膜的研究进展

质子交换膜是新型燃料电池的关键组件之一.以Nafion为代表的商用全氟磺酸质子交换膜成本较高、操作温度较低,限制了宽温度范围下的大规模应用.金属有机框架材料（Metal Organic Framework,MOFs）因其比表面积大、结构规整、可设计性强等优点,在质子交换领域备受关注.作者从三方面综述了MOFs质子导体的相关研究.第一部分主要介绍了MOFs传导质子的作用机理;第二部分从有水/无水条件下工作的两种不同MOFs出发综述了MOFs质子导体的相关发展;第三部分系统回顾了MOFs质子交换膜的相关研究,包括MOFs薄膜与MOFs混合基质膜结构.最后指出了MOFs质子导体及其质子交换膜研究中尚未解决的问题,并展望该领域的未来研究方向.     

磷酸掺杂的ab-PBI膜及其在高温质子交换膜燃料电池中的应用

以3,4-二氨基苯甲酸为单体合成了ab-聚苯并咪唑.研究了磷酸掺杂的该质子交换膜在80~200℃,不同湿度以及不同酸掺杂量下的质子电导率.该质子交换膜可作为燃料电池的膜电解质,在常压不增湿的条件下,可使电池运行温度达到200℃.     

2-取代咪唑衍生物掺杂高温非水用Nafion质子交换膜的制备和性能

高温质子交换膜燃料电池所面临的一个主要技术障碍是高温低湿度环境下能够具有满足电池工作条件的膜的制备.本文通过所合成的2-取代咪唑衍生物与全氟磺酸树脂的掺杂,采用溶液重铸法制备了可以在高温无水条件下工作的质子交换膜.通过2-位疏水基团的接枝,实现了非水质子传导介质的咪唑环在膜内的固定,所制备的复合质子交换膜的导质子率在160℃无水条件下达到6.8×10^-3Scm^-1;而且相比全氟磺酸均质膜,其热稳定性也有所提高.采用静电力显微镜观察到了所制备的复合质子交换膜内相互连接的离子团簇的形成;结合其质子传导活化能,提出了所制备的复合质子交换膜在120℃以下质子传导以跳跃方式为主;在120℃以上,则以咪唑环的＂钟摆＂形式实现质子在膜内的传输.     

DMFC用质子型离子液体复合隔膜的制备及性能表征

由酸碱中和法制得质子型离子液体α-甲基吡啶三氟乙酸盐,再经相转化将质子型离子液体与PVDF-HFP复合成(PIL)/PVDF-HFP膜.交流阻抗测试表明,复合膜电导率随温度增加而递增,室温电导率:8×10-3S/cm,30℃电导率:1×10-2S/cm,80℃电导率:3×10-2S/cm.用计时电流法研究复合前后膜的甲醇渗透性能,结果显示,该离子液体复合前、后膜的阻醇性能无明显变化,但复合膜阻醇性能略优.     

氧化石墨烯/聚合物复合质子交换膜研究进展

氧化石墨烯/聚合物复合质子交换膜(GO/Polymer blend PEM)是一种新型的质子交换膜,广泛应用于直接甲醇燃料电池(DMFC)中,已成为质子交换膜研究的热点之一。氧化石墨烯/聚合物复合质子交换膜具有较高的传导质子率、力学性能、阻醇性能和电池性能。本文综述了氧化石墨烯(GO)处理方法、氧化石墨烯/聚合物复合质子交换膜制备方法,氧化石墨烯/聚合物复合质子交换膜的质子传导、阻醇、离子交换容量和电池的性能,氧化石墨烯/聚合物复合质子交换膜质子传递机理及阻醇机理。     

基于杂多酸的固体高质子导体*

杂多酸固体高质子导体在燃料电池、传感器和电显色装置等方面具有潜在的应用前景。本文概述了杂多酸的质子导电性,归纳了其质子导电性的一些规律,以表格形式列举了各类杂多酸的电导率。将不同质量分数的杂多酸固载在各类固体基质上,可以对杂多酸质子导电材料改性以便于工业中实际应用。这些杂化材料兼有杂多酸的高质子导电性以及基质的稳定性与机械延展性。本文综述了近几年来新型杂多酸,杂多酸-无机基质复合材料,杂多酸-有机基质复合材料,杂多酸-多元基复合材料的质子电导率、稳定性、结构形态等等方面的研究进展,详细介绍了杂多酸在质子交换膜燃料电池中的应用,并对杂多酸固体高质子导体的应用前景进行了展望。     

酸碱支配区图在化学教学中的应用

在化学教学中半定量地使用酸碱支配区图,在今天仍然有一定的现实意义。用酸碱支配区图可以直观地展示出在水溶液中弱酸和弱碱离子间的质子传递过程是如何进行的。用酸碱支配区图能确定一些弱酸弱碱盐水解的程度和形式,能判定一些多元酸碱相互反应的产物及反应方程式,能描述出一些有自身质子传递反应的化学反应过程。     

零水准法在酸碱滴定体系中的实际应用——介绍终点误差公式推导的一种简便方法

酸碱质子理论奠定了酸碱平衡和酸碱滴定体系定量处理的理论基础,这已为分析化学界所公认。处理问题的关键在于首先如何准确地导出平衡体系中的质子等衡式即质子条件(简写pBE)。质子条件可以根据溶液的物料平衡和电荷平衡关系导出,也可以由溶液中得失质子关系即零水准法直接写出。前者涉及到某些不参与质子转移物质之间的平衡关系,处理繁琐,易出差错。后者处理问题具     

对分析化学教材中几个问题的探讨

对武汉大学主编《分析化学》（第5版）教材中存在的几个问题进行了探讨。指出在对酸碱溶液的质子条件式进行简化处理时，应仔细考虑各组分浓度之间的关系；对络合滴定的滴定分数应正确表述；探讨了氧化还原反应的两电极反应转移的电子数目，指出对相应的氧化还原反应方程式中的物质之间的计量关系要严格区分。     

燃料电池用质子交换膜的研究进展

质子交换膜是燃料电池的重要组成部分。本文介绍了全氟磺酸膜的优缺点,对其进行改进的方法以及新型质子交换膜的发展情况,重点讨论了各类质子交换膜的制备、结构、性质以及它们在质子交换膜燃料电池(PEMFC)或直接甲醇燃料电池(DMFC)的应用,最后提出质子交换膜的发展趋势。