氯化钐与甘氨酸配合物Sm(Gly)2Cl3·3H2O热化学研究

A complex of samarium with glymine， [Sm(Gly)₂Cl₃·3H₂O]， was synthesized and characterized by DSC， TG and DTG. A possible mechanism of thermal decomposition of this complex was suggested. The heat capacities of the complex were measured by a precision adiabatic calorimeter over the temperature range from 82 to 375 K. The solution enthalpies of reactants [SmCl₃·6H₂O+2Gly] and the products [Sm(Gly)₂Cl₃·3H₂O+3H₂O] were determined by an isoperibel solution- reaction calorimeter at 298.15 K， respectively; the standard molar enthalpy of formation of [Sm(Gly)₂Cl₃·3H₂O] was calculated through a designed thermochemical cycle.     

4,6-二甲基-N-苯基-2-嘧啶胺的低温热容和热力学性质

通过小样品精密自动绝热量热计测定了合成并提纯的 4,6 二甲基 N 苯基 2 嘧啶胺 (嘧霉胺 )在 78～ 3 91K温区的摩尔热容 .量热实验发现 ,该化合物在 3 63～ 3 72K温区 ,有一固 -液熔化相变过程 ,经三次重复测量 ,得其熔化温度、摩尔熔化焓及摩尔熔化熵分别为 :( 3 70 78± 0 0 8)K ,( 2 1 2 3 3± 0 0 13 )kJ·mol-1 和 ( 5 7 2 7± 0 15 )J·mol-1 ·K-1 .通过分步熔化法得到该物质绝对纯样品的熔点为 3 71 0 3 1K .用差示扫描量热 (DSC)技术对该物质的固 -液熔化过程作了进一步研究 ,结果与绝热量热法一致     

十二水磷酸氢二钠的储热性能：增稠和凝胶法防止相分离

十二水磷酸氢二钠(Na₂HPO₄×12H₂O)可开发成有用的相变材料，但它在实际使用时遇到的主要问题是相变时发生非协调融解。实验证明纯十二水磷酸氢二钠在四次热循环后其熔化热就从200 J×g^-1下降到约25 J×g^-1。加入增稠剂或者在其熔化液中原位合成的聚丙烯酸钠，可在一定程度上防止相分离现象的出现。实验中，含有3.0%-5.0%(w/w)海藻酸钠的十二水磷酸氢二钠及少量水的混合物显示稳定的储热性能。在50℃下十二水磷酸氢二钠及少量额外水的熔化液中，加入的丙烯酸钠的聚合生成聚丙烯酸钠，从而得到凝胶化的磷酸盐。优化的合成条件为：丙烯酸钠3.0%-5.0%(w/w)，交联剂0.10%-0.20%(w/w)，引发剂K₂S₂O₈及Na₂SO₃为0.10%-0.20%(w/w)。与纯的磷酸盐固态时结成大块晶体不同，室温下凝胶化的盐在凝胶网络中形成大量小的晶体颗粒，其大小一般小于2毫米。但只有那些能形成小于0.2毫米的凝胶化盐才有可能相对稳定的储热性能。这种方法所存在的问题是合成的重复性较差，不同批次合成的凝胶化盐的储热性能往往相差很大。实验采取了一种新的凝胶化方法，海藻酸钠接枝丙烯酸钠，经初步验证有良好的效果。另外，采用绝热量热方法测量了十二水磷酸盐的热容和熔化焓。     

水合烟酸钡的合成、结构表征和热化学性质

选择烟酸和氢氧化钡作为反应物,利用室温固相合成方法,借助于球磨技术,合成了一种新的化合物-水合烟酸钡.利用化学分析、元素分析、FTIR和X射线粉末衍射等方法确定了它的组成和结构为Ba(Nic)2·3H2O(s).利用精密自动绝热热量计直接测定了此化合物在78-400 K温区的摩尔热容.在热容曲线上出现了一个明显的吸热峰,通过对热容曲线的解析,得到了相变过程的峰温、相变焓和相变熵分别为(327.097±1.082)K、(16.793±0.084)kJ·mol-1和(51.340±0.164)J·K-1·mol-1将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合得到摩尔热容(Cp,m)对温度(T)的多项式方程,并且在此基础上计算出了它的舒平热容值和各种热力学函数值.另外,依据Hess定律,通过设计合理的热化学循环,选择体积为100mL、浓度为0.5mol·L-1的盐酸作为量热溶剂,利用等温环境溶解-反应热量计分别测量固相反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓,利用溶解焓确定固相反应的反应焓为△rH0m=-(84.12±0.38)kJ·mol-1.最后,利用固相反应的反应焓和其它反应物和产物已知的热力学数据计算出水合烟酸钡的标准摩尔生成焓为△rH0m[Ba(Nic)2·3H2O(s)]=-(2115.13±1.90)kJ·mol-1.     

水合烟酸铜Cu(Nic)2•H2O(s)(Nic＝烟酸)的合成、表征及热力学性质

近几十年来,烟酸盐类化合物或配合物由于优越的吸收率高和无毒副作用等特点使其在化妆品、药品和食品等领域作为营养添加剂具有重要应用前景。然而,这类化合物的基础热力学数据极其缺乏,从而限制了这类化合物的理论研究和应用开发的深入开展。为此,本论文利用室温固相合成方法和球磨技术合成了一种新化合物Cu(Nic)2•H2O(s),利用化学分析、元素分析、FTIR和X-射线粉末衍射技术表征了它的结构和组成,利用精密自动绝热热量计准确地测量了它在78-400 K温区的摩尔热容。在热容曲线的T ＝ 326-346 K温区观察到一个明显的固-液相变过程。利用相变温区三次重复实验热容的测量结果确定了此相变过程的峰温、相变焓和相变熵分别为：Tfus＝(341.290 ±0.873) K, DfusHm＝(13.582±0.012) kJ×mol-1, DfusSm＝(39.797±0.067) J×K-1×mol-1。通过最小二乘法将相变前和相变后的热容实验值分别拟合成了热容对温度的两个多项式方程。通过热容多项式方程的数值积分,得到了这个化合物的舒平热容值和相对于298.15 K的各种热力学函数值,并且将每隔5 K的热力学函数值列成了表格。     

对氨基苯甲酸热力学性质的量热和热分析研究

在80～400 K温区,用高精度全自动绝热量热仪测定了对氨基苯甲酸摩尔热容,得到摩尔热容随温度的变化的关系式为：     

弛豫量热技术研究固体材料低温比热性质

比热是物质最基础的热力学性质,通过测量并研究物质低温比热不仅可以计算得到熵、焓、吉布斯自由能等热力学函数,还可以获得有关物质物理性质、能量、结构及相变的信息,为相关热力学问题的探索与研究提供重要依据.低温比热测量一般有绝热量热、交流量热和弛豫量热三种技术;其中弛豫量热因测试样品用量少、测量温区低、测量准确度高、操作方便、有商品化仪器可得等优点,已成为近些年来发展最快、应用最广泛的低温比热测量技术.为了使研究者们更全面地了解这种量热技术,本文详细介绍了弛豫量热技术的测量原理、发展历程以及测量技术的研究进展,并结合当前热门研究领域,简要概述了国内外学者利用弛豫量热技术测量材料低温比热并研究相关热力学性质的最新工作进展.     

2-噻吩乙酸的低温热容和热力学性质

用精密自动绝热量热计测定了2-噻吩乙酸在78～343 K温区内的摩尔热容. 实验结果表明, 在78～314和337～343 K温区内, 该化合物无相变及其他热异常现象发生, 将实验数据拟合得到了该化合物热容随温度变化的多项式方程; 在314～337 K温区内, 该物质发生固-液熔化相变, 其熔化温度、熔化焓、熔化熵及样品纯度分别确定为: 335.745 K, 16.260 kJ•mol^－1, 48.415 J•K^－1•mol^－1和98.555%. 根据热力学函数关系式, 由热容数据计算出了2-噻吩乙酸在80～340 K温区内相对于标准参考温度298.15 K的热力学函数值.     

柚皮苷的热稳定性及其热分析动力学研究

用TG-DTG/DTA方法研究了柚皮苷的热降解过程及热分析动力学. 热重分析结果表明该物质的失重过程分两步进行. 第一步为结晶水脱出, 其温度范围为343～545 K, 第二步为其分子骨架大规模降解, 其温度范围在545～857 K. 差热分析结果表明, 该物质的熔化温度为439.2 K. 使用Friedman和Ozawa-Flynn-Wall两种方法分别计算出该物质降解过程的活化能. 采用多步线性回归方法, 并参考常用的15种热解机理函数, 确定了柚皮苷热解过程最佳动力学模型为Fn-F2-F1.     

石墨烯基纤维储能器件的研究进展与展望

随着小型化、可穿戴等特征的智能电子以及物联网传感设备的发展,新型纤维状柔性化、小型化电化学储能器件已成为重要的研究方向。同时,对纤维材料和柔性储能器件的性能提出了更高的要求,如可任意弯折、可拉伸、可折叠、高储能密度等。石墨烯纤维具有独特的结构、优异的导电性、良好机械性能和电化学性质,已证明了是一种极具前景、高性能的新型纤维状柔性储能材料。目前,研究者已开发了多种石墨烯基纤维微观结构的调控策略来进一步改进其性能。本文首先系统总结了石墨烯基纤维的制备方法和其性能提升的策略,然后详细讨论其在柔性化纤维状超级电容器、金属离子电池、热电发电机、太阳能电池和相变材料等储能领域中的最新应用进展。最后,对石墨烯基纤维在能源存储和转换领域中存在的挑战和机会进行了展望。