非晶态镍硼酸盐结构的EXAFS研究

由摩尔比分别为1:2和1:8的NiCl₂·6H₂O和Na₂B₄O₇·10H₂O作为反应物, 合成两种非晶态镍硼酸盐, 同时通过水热法合成β-Ni(OH)₂. 化学分析和热重-微商热重法(TG-DTG)分析结果确定两种非晶态镍硼酸盐的分子组成分别为NiO·0.8B₂O₃·4.5H₂O和NiO·B₂O₃·3H₂O. 激光拉曼(Raman)实验结果表明镍硼酸盐样品中主要存在的硼氧阴离子为B₃O₃(OH)₅^2-和B₂O(OH)₆^2-. 同步辐射扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)方法对样品进行结构解析, 通过数据拟合给出样品中Ni 原子周围近邻配位原子种类、配位数以及原子间距离. 用不同晶体结构作为标准对两种非晶态镍硼酸盐进行拟合的结果表明, 样品中Ni 原子周围局域结构与Ni₃B₂O₆晶体(ICSD No.31387)中的吻合较好. Ni 原子周围配位原子为O、B和Ni, 对于NiO·0.8B₂O₃·4.5H₂O, 配位数分别为5.7、3.8和3.8, 配位距离分别为0.208、0.263 和0.311 nm; 对于NiO·B₂O₃·3H₂O, 配位数分别为6.0、4.0 和4.0, 配位距离分别为0.207、0.262和0.310 nm.     

Na~+,K~+∥Cl~-,SO_4~(2-),CO_3~_(2-)-H_2O五元体系25℃介稳相图的研究

用等温蒸发方法研究了 NaCl 饱和下的Na~+,K~+∥Cl~-,SO_4~2,CO_3~(2-)-H_2O 五元体系25℃介稳相图,测定了溶液的密度、粘度、折光率、电导率、pH 和蒸汽压,并由蒸汽压数据求得了水活度和渗透系数.在 Jnecke 相图上有五个结晶区,即 Na_2SO_4,Na_2CO_3·2Na_2SO_4,Na_2SO_4·3K_2SO_4,Na_2CO_3·7H_2O 和 KCl 相区.与 Harvie 和 Weare 计算相图比较,无水芒硝和七水碳酸钠结晶区明显扩大,碳钠矾相区明显缩小,钾石盐和钾芒硝相区基本相近.用经验或半经验公式描述了溶液的密度、折光率和粘度随浓度的变化规律.用 Pitzer 电解质溶液模型计算了水活度和析出盐的溶度积.结果是令人满意的.     

用θ-2θ型衍射仪测定溶液结构的新方法

叙述了用θ－２θ型Ｘ射线衍射仪精确测定电解质溶液结构的新实验技术。设计制作了具有恒温功能的超厚液体样品池，并建立了样品池窗口强度的校正方法。优化了液体Ｘ射线衍射数据和结构参数精细化的计算机程序，获得了非常令人满意的实验结果。由θ－２θ型Ｘ射线衍射仪精确测定的径向分布函数与θ－θ型衍射仪自由散射比较，表明ＤＲＦ分辨率有所提高。     

四元体系Li^+,K^+,Mg^2^+/SO~4^2^——H~2O25℃相关系和溶液物化性质的研究

用等温溶解平衡法研究了四元体系Li^+,K^+,Mg^2^+/SO~4^2^--H~2O 25℃溶解度,测定了饱和溶液的密度,粘度,折光率,pH和电导率等物化性质. 四元体系相图由六条溶解度分枝线和五个结晶区构成,分别对应于原始组分和复盐Li~2SO~4·K~2SO~4,K~2SO~4·MgSO~4·6H~2O,没有发现新的复盐或固溶体, 也没有发生原始组分的脱水作用,用现代电解质溶液理论-Pitzer模型校验该体系的溶解度测定值, 结果令人满意     

温度对液态水结构的影响：中子及X射线散射研究

采用中子散射和X射线散射研究了液态水在298～373 K温度范围内的结构,通过偏径向分布函数(PDF)、配位数分布(CN)、角分布(ADF)及空间密度分布(SDF)等讨论了温度对液态水结构的影响。整体来看,液态水具有"不规则四面体"氢键网络的短程有序结构,该有序度可延续到第三水合层。液态水分子的第一水合层中,围绕中心水分子约有4.8个水分子,然而其中仅有约3.3个水分子与中心水分子通过氢键相键合,约1/3进入到第一水合层的水分子并未与中心水分子直接键合,也正是这些间隙水分子的存在加剧了液态水结构的复杂性。温度对液态水的有序度存在一定的影响,在298～373 K的有限温度变化范围内,温度对液态水中氢键的键长、键角分布及第一水合层SDF的影响不大。从298K升温到373K,O(W)-O(W)距离仅增加0.03?,氢键数目也仅有微小减少,温度对第二和第三水合层的影响则要显著很多。     

用θ-2θ型粉末衍射仪精确测定溶液结构的新尝试

发展了用θ-2θ型衍射仪测定电解质水溶液结构的新方法.设计了具有恒温功能的超厚液体样品池并建议池窗口强度的校正规程.获得了令人非常满意的实验结果.θ-2θ型粉末衍射仪测定的径向分布函数与θ-θ型衍射仪的自由表面散射比较,表明径向分布函数分辨率有所提高.     

高斯多峰拟合在径向分布函数中的应用

利用同步辐射X射线散射法测定了盐水摩尔比分别为1:30和1:14的Rb2SO4和Cs2SO4的水溶液结构. 通过对散射数据的处理, 获得了两种溶液的径向分布函数. 采用多峰拟合中的Gaussian法对径向分布函数中金属离子第一水合层附近的叠加峰进行了处理, 多峰拟合结果与实验结果吻合得很好. 通过将拟合数据与已报道的溶液结构和晶体结构对比分析, 确定了每个拟合峰的归属.多峰拟合结果分析表明, Rb+和Cs+第一水合层配位数为6, 为变形的八面体构型. 两种溶液中都存在着金属离子和硫酸根离子接触离子对: Rb—S 和Cs—S 的特征距离分别为0.407和0.427 nm. 研究证实, 多峰拟合有助于阐述溶液中离子的水合结构.     

Li~2SO~4·20H~2O溶液结构的X射线衍射研究

用θ-2θ型X射线衍射仪研究了25℃Li~2SO~4·20H~2O溶液的结构。用经验公式r~x~-~y=0.618λ/sinθ进行溶液衍射曲线I-θ定性结构的分析,而用另一经验公式r~x~-~y=7.766/s计算加权结构函数曲线s·i(s)-s上某些强峰的原子间距。结构模型的精修研究表明,溶液中占优势的物种是四水合锂离子和八水合硫酸根离子。四面体水合锂离子Li-H~2O距离为0.20nm,配位数为4。四个顶点上水分子间距为0.321nm,相互作用数目为6。锂离子与第二配位层的水分子距离大约为0.425nm,配位数为12。水合硫酸根离子S-W距离为0.386nm,配位数为8。用对称模型描述了水合硫酸根离子中氧原子与水分子的四种相互作用,O~s-W(1),O~s-W(2),O~s-W(3)和O~s-W(4)距离分别精修为0.288nm,0.316nm,0.396nm和0.469nm。由于锂离子散射能力低,没有足够的证据表明溶液中存在接触离子对和溶剂共享离子对。     

用粉末X射线衍射技术研究Li_2SO_4溶液结构的新方法液体X射线衍射测量条件的优化选择

本文报道了用 D/MAX- 3Bθ～ 2 θ型 X射线粉末衍射仪反射法研究溶液结构的新方法。以 Li2 SO4 溶液的衍射实验为例 ,从仪器调试、狭缝和波长选择、步长及固定时间确定等方面 ,重点讨论了粉末法精确测量液体结构实验数据采集对策 ,给出了 2 θ角 3～ 1 45°范围内 Li2 SO4 溶液的 I～θ衍射曲线     

用粉末X射线衍射技术研究Li2SO4溶液结构的新方法Ⅰ液体X射线衍射测量条件的优化选择

本文报道了用D/MAX-3B θ～2θ型X射线粉末衍射仪反射法研究溶液结构的新方法.以Li2SO4溶液的衍射实验为例,从仪器调试、狭缝和波长选择、步长及固定时间确定等方面,重点讨论了粉末法精确测量液体结构实验数据采集对策,给出了2θ角3～145°范围内Li2SO4溶液的I～θ衍射曲线.