氧原子和羟基在Ni低指数表面的吸附动力学研究

应用5-参数Morse势方法模拟了O－Ni表面相互作用势,考察了氧原子在镍三个低指数表面的吸附特性.同时构造了羟基与Ni（100）、Ni（110）和Ni（111）表面相互作用的推广LEPS势,获得了羟基在表面的吸附位、吸附几何、结合能及本征振动等数据.理论结果表明,羟基垂直吸附于镍表面的高对称位是稳定的,垂直吸附于Ni（100）表面4-重洞位的吸附能为96.98 kJ•mol－1,垂直吸附于Ni（111）表面3-重洞位的吸附能为96.00 kJ•mol－1,在Ni（110）表面存在两种吸附态：垂直吸附于长桥位的吸附能为99.38 kJ•mol－1,倾斜14°吸附于赝势三重位吸附能为96.98 kJ•mol－1.理论结果与实验结果符合得较好.     

二水草酸锌脱水的热分解动力学研究

提出一种多升温速率-等温法确定机理函数g(α)的新方法;并用迭代的等转化率法求出较为可靠的活化能Ea;在Ea和g(α)的基础上计算出指前因子A.用该法对二水草酸锌（ZnC2O4•2H2O）脱水反应的热分解动力学三因子进行了求算,得出Ea为87.22 kJ•mol－1, A为4.2120×108～7.2328×108 s－1;以及随机成核和随后生长型机理函数Am（Avrami-Erofeer）,其积分形式g(α)=[－ln(1－α)] 1/m和微分形式f(α)=m(1－α)•[－ln(1－α)](1－1/m),调节因子m=1.85～2.00.     

D301R树脂对Keggin型铁取代杂多阴离子的吸附性能研究

详细研究了D301R弱碱性阴离子交换树脂对Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(III)(H2O)4－ (PW11Fe)的吸附作用, 考察了不同pH和温度对吸附量和吸附速率的影响, 测定了不同温度下吸附的动力学曲线和吸附等温线, 提出吸附动力学模型和计算了吸附的热力学函数, 结果表明, 在pH 2～8的范围内, PW11Fe的吸附量随溶液pH值的升高而增加, 随溶液温度的升高而降低; 吸附动力学符合表面过程控制的准二级反应模型, 其速率常数k2在298 K时为 9.33×10－4 g•mg－1•min－1, 并随温度的升高而减小. 吸附等温线符合Freundlich吸附模型, 吸附热约为40 kJ•mol－1, 因此, 吸附为物理吸附.     

金属Pt表面水蒸汽分子吸附的量子力学计算

基于电子与振动近似方法和密度泛函B3LYP理论, 氧和氢原子选择6-311G**基函数, Pt选择赝势基组LanL2DZ, 优化得到Pt-OH₂结构和微观性质, 稳态结构Pt-H₂O分子中, Pt与H₂O不在同一平面, Pt倾向于与O原子结合. 计算了100～898.15 K温度下, 水蒸汽分子在Pt表面吸附反应的热力学函数值和平衡压力, 拟合得到ΔS⁰,ΔH⁰, ΔG⁰, ln p与温度的函数关系. 室温以上ΔG⁰＞0 kJ•mol^－1, 水蒸汽分子在Pt表面不能稳定吸附; 200 K以下, ΔG⁰＜0 kJ•mol^－1, 能够稳定吸附. 计算了不同温度下水蒸汽分子在Pt表面发生解离反应的ΔG⁰和平衡压力, 室温以上ΔG⁰＞0 kJ•mol^－1. 100～898.15 K温度下, 水蒸汽分子在Pt表面不容易发生解离, 实际反应过程中以完整分子形式参与反应.     

L-苏糖酸镁的制备及标准生成焓

以L-苏糖酸钙与草酸的复分解反应得到的L-苏糖酸溶液，在80 ℃下与过量MgO反应较长时间， 滤液浓缩后加无水乙醇制得L-苏糖酸镁白色粉末.用化学分析及元素分析确定其组成为Mg(C4H7O5)2•H2O. IR光谱分析表明,化合物中苏糖酸以羧基氧原子与Mg2＋配位，Mg2＋为sp3杂化态，配位数为4. TD－DTG结果说明，它在热分解中有一定稳定性，而经脱水和生成Mg(OAc)2，最后生成MgO.用转动弹热量计测得其恒容燃烧能ΔE为 (－10407.34±4.67) kJ•mol－1,计算其标准燃烧焓ΔcHm和标准生成焓ΔfHm分别为(－3 249.49±1.46) kJ•mol－1和(－2 786.23±1.84) kJ•mol－1.     

皂荚素的表面活性及其二元体系的热力学研究

通过表面张力的测定研究了皂荚素(GS)的表面活性及其热力学性质随温度的变化.测定了皂荚素分别与十二烷基磺酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、全氟辛酸钠、十二烷基脂肪醇聚氧乙烯(9)醚、辛基酚聚氧乙烯(10)醚及十六烷基三甲基溴化铵等复配的表面张力-浓度对数关系(γ～lgc)曲线,并用二维晶格模型及正规溶液理论计算了含皂荚素的二元表面活性剂溶液表面吸附层的组成、分子相互作用参数及分子交换能.结果表明,皂荚素主要呈现非离子表面活性剂的性质,与阳离子表面活性剂复配呈微弱的离子性.复配后分子交换能均小于零,复配增效.增效顺序为GS/阳离子>GS/非离子>GS/阴离子(表面活性剂复配体系).     

十六烷基二苯醚二磺酸钠表面化学性质及胶团化作用

用滴体积法通过表面张力的测定, 系统地研究了十六烷基二苯醚二磺酸钠(C₁₆-MADS)在不同温度(298.0～318.0 K)和不同NaCl浓度(0～0.50 mol•L^-1)下的表面活性. 结果表明, 温度升高使C₁₆-MADS溶液的临界胶束浓度(cmc)略有增大, 表面极限吸附量(Γ_∞)降低. cmc随NaCl浓度的增大从1.45×10^-4 mol•L^-1降至4.10×10^-5 mol•L^-1, 但最低表面张力(γ_cmc)基本不受影响. 在298.0 K与303.0 K时, NaCl浓度的增大, Γ_∞增大; 在308.0、313.0与318.0 K时, NaCl浓度的增大, 出现了Γ_∞从2.27 μmol•m^-2降低至1.41 μmol•m^-2的“反常”现象. 胶团形成自由能(ΔG_m⁰)随温度和NaCl浓度增加负值增大(－63.98～－76.20 kJ•mol^-1), 胶团的形成主要是熵驱动过程.     

高效热管传热工质的热力学研究

用精密绝热量热法测量了高效热管传热工质在78～320 K温区内的热容.结果表明，在78.41～245.19 K， Cp/(J•K－1•g－1)=0.5369T＋0.07279.在274.08～318.51 K， Cp/(J•K－1•g－1)=3.403±0.020.在245～274 K， 高效热管传热工质发生固液相变.其相变温度、相变焓和相变熵分别是271.21 K、353.6 J•g－1，和1.304 J•K－1•g－1.根据热容与温度的定量关系和热力学函数之间的关系，得到了以标准温度298.15 K为基准的高效热管传热工质的热力学函数.     

多色蓝在核酸分子上的Langmuir聚集吸附

用微相吸附-光谱修正（MPASC）新技术研究核酸与多色蓝(PCB)探针分子间的相互作用，分析核酸分子内双静电膜的形成与Langmuir吸附的关联性.通过pH 7.24的介质核酸-PCB反应的光谱研究，测定了结合产物的物理化学参数：结合比1PCB:2DNA-PCB、1PCB:3RNA-PCB, 平衡常数KDNA-PCB=5.42×104， KRNA-PCB=2.82×104,摩尔吸收系数ε(DNA-PCB, 625 nm)=5.65×103（mo1－1•L ）•cm－1， ε(RNA-PCB, 625 nm)=3.85×103 （mol－1•L）•cm－1.结果表明， RNA分子仅形成约60％双螺旋结构链，核酸双螺旋每一周期的负静电沟最大聚集10个PCB分子.该吸附反应用于核酸样品测定，结果良好.     

Pt(111)单晶电极上乙二醇解离吸附反应动力学

运用电化学循环伏安和程序电位阶跃方法研究了乙二醇在Pt(111)单晶电极上的解离吸附过程.动力学研究的定量结果指出,乙二醇解离吸附反应的平均速率随电极电位变化呈火山型分布,其最大值在0.10 V(vs SCE)附近.测得在含2×10－3 mol•L－1乙二醇的溶液中,最大初始解离速率vi为4.35×10－12 mol•cm-－2•s－1.     

三元配合物Tb(Et2dtc)3(phen)的热化学性质

以铜试剂(NaEt2dtc•3H2O)和邻菲咯啉(o-phen•H2O) 与水合氯化铽(TbCl3•3.75H2O)在无水乙醇中制得了三元固态配合物.化学分析和元素分析确定其组成为Tb(Et2dtc)3(phen).IR光谱研究表明配合物中Tb3＋与NaEt2dtc中的硫原子双齿配位,同时与phen的氮原子双齿配位.用Calvet微热量计测定了298.15 K下液相生成反应的焓变ΔrHmθ(l),为(－21.819±0.055) kJ•mol－1,通过热化学循环计算了固相生成反应焓变ΔrHmθ(s),为(128.476±0.675) kJ•mol－1.改变反应温度,研究了液相生成反应的热动力学.用精密转动弹热量计测得配合物的恒容燃烧能ΔcU为(－17646.95±8.64) kJ•mol－1,经计算其标准燃烧焓ΔcHHmθ和标准生成焓ΔfHmθ分别为(－17666.16±8.64) kJ•mol－1和(－1084.04±9.49) kJ•mol－1.     

乙二亚甲基-双（十六烷基二甲基溴化铵）稀水溶液的特性

合成并表征了阳离子Gemini表面活性剂乙二亚甲基-α,β-双（十六烷基二甲基溴化铵）（16-2-16）.用表面张力和粘度法确定了其cmc，通过表面张力曲线计算了16-2-16的表面吸附量、吸附分子面积和胶束形成自由能；并用悬滴法测定了16-2-16在空气表面和十二烷界面的动态表（界）面张力.用改进的Washburn方法测定16-2-16水溶液在硅胶粉末表面的接触角，并进一步讨论了16-2-16在硅胶表面的吸附引起的润湿性变化. 探讨润湿性变化与动态张力的关系. 将16-2-16 与溴代十六烷基三甲胺(CTAB)做比较:两种物质在含油硅胶粉末上引起的最高脱油率（实验室模拟驱油）均发生在cmc附近,但16-2-16的最高脱油率是68％， CTAB的是63％.而所用CTAB的cmc比16-2-16的约大50倍,也就是说用16-2-16可以获得更高的脱油率.     

苯在Au(100)表面化学吸附的周期性密度泛函理论研究

采用局域密度泛函理论(LDA)的VWN方法, 结合周期平板模型, 在DNP基组下, 研究了苯分子在Au(100)面的吸附情况. 构型优化的结果表明, 苯分子在穴位吸附活性最高, 吸附能为－184.8～－184.3 kJ•mol^-1, 苯环发生扭曲, C—C键明显拉长, 出现了介于苯和1,4-环己二烯之间的船状构型, 船头的2个C原子从sp²杂化重新进行sp³杂化. 苯分子在桥位和顶位的吸附活性较低, 吸附能分别为－156.7～－145.3 kJ•mol^-1、－116.5～－117.0 kJ•mol^-1, 苯分子构型有稍微的改变. 轨道分析的结果还表明, 吸附之后苯分子的轨道简并度降低, 苯分子的LUMO轨道和邻近Au原子的d_z²轨道叠加比较好, 两个对位的C原子以双σ形式连接到表面邻近的Au原子上.     

Sm0.5Sr0.5CoO3阴极氧还原动力学

利用极化、交流阻抗技术考察了担载于La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3(LSGM)电解质上的Sm0.5Sr0.5CoO3- La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3(SSC-LSGMC5)复合阴极的氧还原反应动力学.在SSC-LSGMC5阴极氧还原反应的阻抗谱中可以观察到明显的两个半圆.高频环的电导与氧分压无关,低频环的电导正比于氧分压的0.5次方.并且低频环的氧分压级数随着反应温度的降低而减小,可能对应于吸附氧原子的扩散过程. SSC-LSGMC5极化曲线与经典的Butler-Volmer方程吻合.阴、阳极的电荷转移系数均为1左右,交换电流密度的氧分压级数为1/4,对应于电荷转移过程. 实验结果显示SSC-LSGMC5上的氧还原反应机制随反应条件的不同而发生变化.     

稀土脯氨酸配合物[RE2(L-Pro)6(H2O)4](ClO4)6的标准生成焓测定

合成了两种稀土高氯酸盐与L 脯氨酸配合物的晶体.经热重、差热、化学分析及对比有关文献,知其组成是[Pr2(L Pro)6(H2O)4](ClO4)6和[Er2(L Pro)6(H2O)4](ClO4)6,质量分数为99.24％和98.20％.选用RE(NO3)3•6H2O(RE=Pr,Er)、L Pro、NaClO4•H2O和NaNO3作辅助物,使用具有恒温环境的反应热量计,以2 mol•L－1 HCl作溶剂,分别测定了[2RE(NO3)3•6H2O＋6L Pro＋6NaClO4•H2O]和{[RE2(L PrO)6(H2O)4](ClO4)6＋6NaNO3}在298.15 K时的溶解热.设计一热化学循环求得化学反应的反应焓ΔrHm分别是：63.904 kJ•mol－1和91.017 kJ•mol－1,经计算得配合物[RE2(L Pro)6(H2O)4](ClO4)6(s)在298.15 K时的标准生成焓ΔfHm(298.15 K)分别是－6 594.78 kJ•mol－1和－6 532.87 kJ•mol－1.     

N-酰基-L-丝氨酸钠表面活性剂的合成和胶束化热力学性质

以L-丝氨酸和长链酰氯为原料,合成了3种不同碳链长度（n=8,12,14）的N-酰基-L-丝氨酸。 并以1H NMR、ESI-MS和元素分析对3种目标产物进行了表征。 采用表面张力法研究了N-酰基-L-丝氨酸钠在298、308、318和328 K时水溶液中的聚集行为,确定了临界胶束浓度（cmc）、临界胶束浓度下的最低表面张力（γcmc）、表面饱和吸附量Γmax。 由cmc和温度的关系,应用相分离模型计算了胶束化热力学参数ΔGom、ΔHom和ΔSom。 结果表明,ΔGom＜0,ΔHom的绝对值比-TΔSom绝对值小的多,说明胶束化过程为熵驱动过程,随着温度的升高,胶束化过程是熵-焓补偿的过程。