160 GPa压力范围内重新标定的红宝石压标

 在同一理论框架内,基于冲击Hugoniot和热力学参数计算了Al、Cu、W、 Au、Pt、Ta、Ag、Mo、Ni、Co和Zn的300 K等温压缩线,并结合现有静高压实验数据,在160 GPa压力范围内重新标定了红宝石压标。所采用的两种红宝石压标形式的标定结果分别为A=1 923.4 GPa、B=9.75和m=1 889.0 GPa、n=5.48,两者具有非常好的自洽性,200 GPa压力范围内确定的压力偏差小于2.1 GPa。基于提出的红宝石压标,重新计算了3组Au等温压缩实验的加载压力。固定等温体模量为167 GPa,重算的实验数据拟合至Vinet物态方程所得等温体模量对压力的一阶偏导为5.95,与超声实验数据非常吻合。     

零温物态方程输入参数B0K、B'0K和ρ0K的确定

在对Gruneisen系数高温高压下演化特性不作任何假设的前提下,建立了一种不依赖于等温物态方程具体形式,通过Hugoniot实验数据直接确定0 K零压等温体积模量B0K及其对压力的一阶导数B'0K和初始密度ρ0K等0 K物态方程输入参数的方法.通过与实验和理论数据的分析和比较,表明用这一方法确定的B0K和B'0K不仅合理,而且具有很高的精度,特别是B'0K的精度,要优于目前传统超声实验的测量精度.此外,这一方法所确定的ρ0K不仅在Gruneisen物态方程的框架内与相应的室温零压特性参数相适配,而且与低温热膨胀实验数据所确定的近0 K初始密度ρ0E非常吻合.     

4种等温物态方程适用性的比较研究

 通过分析现有文献,认为4种两参数的物态方程在高压物理研究中较为流行,它们是Vinet、Baonza、Morse和Born-Meyer（BM）方程。将这4种方程用于拟合50种材料的实验压缩数据,得出了零压下压缩模量及其一阶压力导数的优化取值,并计算了4种方程的平均压力误差。结果表明,Morse方程的精度最高,对50种材料的平均拟合误差为0.557 6%;BM方程次之,平均误差为0.615 1%;Vinet和Baonza方程的误差大一些,分别为0.788 9%和0.833 3%。对8种典型材料计算了压力误差随压强变化的曲线,所得结果与平均误差的趋势一致,也是Morse方程的精度最高。在宽广压力范围的高压物态方程研究中,推荐使用Morse方程。     

物态方程曲面上临界点高斯曲率的物理意义

物态方程曲面在临界点的高斯曲率为零与否,完全由压缩率临界指数确定。根据微分几何中高斯曲率-局部曲面形状之间的关系,可以推知一个高斯曲率-临界指数关系：相变点两侧的压缩率临界指数只有两种情况,都等于1或者同时大于1。作为高斯曲率-临界指数关系的一个检验,我们直接计算理想玻色气体物态方程曲面在临界点的高斯曲率,发现临界指数大于1,这一点和实验结果相符。     

ICP-AES测定铂金饰品抛光灰中铂、钯、金和银

提出一种 ICP- AES快速测定铂金饰品抛光灰中铂、钯、金、银的分析方法。 5 g样品经灰化处理后 ,王水提取 ,直接测定 ,该方法的检出限 Pt、Pd、Au、Ag分别为 4 6 .5、4 2 .3、10 .4和 5 .1ng·m L-1。回收率为94 .2 %— 10 3.5 %之间。相对标准偏差为 2 .8%— 4 .4 %。     

两种非等温送风恒温恒湿机的实验研究

恒温恒湿机的用途之一是通过给机电设备机房降温,完成对电子设备的降温.去掉中间的降温媒介,直接对电子设备发热截面进行吹风降温,可以减掉机房照明和维护结构的发热量,从而节省电能.对于各部位发热量不同的设备发热截面,可以通过非等温送风型恒温恒湿机,实现从冷却设备到被冷却设备的点对点降温.对于两台发热量不同的电子设备,可以应用...     

甲醇作为压标的拉曼研究

 利用立方氧化锆压腔研究了甲醇在温度301 K、压力169.2~713.8 MPa下C—H伸缩振动ν_{2 835}的拉曼特征,实验结果表明：在试验的压力范围内甲醇稳定,其拉曼位移和压力具有很好的线性关系。加上常压下的数据,拟合后得出压力与甲醇2 835 cm^-1拉曼线频率位移的关系为：p= -3.508 9[(Δν_p)_{2 835}]²+135.17 (Δν_p)_{2 835}+54.397(0.1~713.8 MPa)。因此在实验的压力范围内甲醇作为压标非常合适。     

采用光谱技术研究[C4mim][BF4]的传压和测压性能

金刚石压腔是一种在实验室被频繁使用的高压产生装置,它在高压领域占据着重要地位。当金刚石压腔内传压介质只能提供非静水压环境时,利用传统的红宝石荧光光谱测压方法将很难准确测量样品压强,这也是目前超高压实验面临的普遍困难。若有一种兼具“传压”和“测压”双重功能的物质,根据“相邻位置、相近压强”原则,将能够解决在非静水压环境中测不准样品压强问题。显然,探寻兼具“传压”和“测压”双重功能的物质是一项非常重要的工作。本文将红宝石微粒与离子液体[C₄mim][BF₄]装入金刚石压腔,然后利用金刚石压腔压缩[C₄mim][BF₄]使其提供高压环境,同时采集红宝石的荧光光谱及其附近[C₄mim][BF₄]的拉曼光谱。通过分析红宝石特征荧光峰R₁的峰位,得到了[C₄mim][BF₄]在加压过程中提供的一系列高压环境的压强值。通过分析红宝石特征荧光峰R₁的峰宽,发现[C₄mim][BF₄]在0~6.26和6.26~21.43 GPa两个压强范围内可分别提供静水压环境和准静水压环境,表明[C₄mim][BF₄]在0~21.43 GPa范围内可以作为传压介质使用。此外,还发现[C₄mim][BF₄]在0~2.28,2.28~6.26,6.26~14.39和14.39~21.43 GPa四个压强范围内分别为“液相Ⅰ”、“液相Ⅱ”、“非晶相Ⅰ”和“非晶相Ⅱ”。通过分析[C₄mim][BF₄]中特征拉曼峰ν_(B-F)和ν_(ring)的峰位,发现在[C₄mim][BF₄]四个相态内ν_(B-F)和ν_(ring)的峰位随压强增加均满足线性变化关系,并给出了相应的压强与峰位关系函数,这些函数是[C₄mim][BF₄]用作压标物质的重要依据。综上所述,[C₄mim][BF₄]不仅具有“传压”功能,同时还具有“测压”功能,可同时用作“传压介质”和“压标物质”。研究结果为在非静水压环境中准确测量样品压强提供了重要依据,也为超高压条件下样品压强测量不准确问题提供了新的解决思路。     

超支化聚合物吸附金、铂和钯及化学光谱行为的研究

超支化聚合物在盐酸介质中分离富集金、铂和钯,具有吸附速度快、吸附容量大的特点。将吸附后的树脂灰化,用碳粉、硫酸锶和氧化锆作缓冲剂, 采用发射光谱法同时测定金、铂和钯,选择锆作内标线,直接压样于杯形的石墨电极中,测定简便、快速和准确。对测定条件、干扰因素进行了研究,以此建立测定金、铂和钯的新方法。金、铂和钯的分析线分别为312.3, 306.5和311.4 nm,内标线选择为310.7 nm的锆,金、铂和钯的线性范围分别为0～0.20%,0～0.40%和0～0.20%。金、铂和钯的检测限分别为0.010%,0.003%和0.003%。用于样品的测定获得了满意结果。     

铂纳米立方体的合成及其SERS活性研究

本文用氢气还原氯亚铂酸钾,以聚丙烯酸钠作表面活性剂合成了铂纳米立方体,得到的铂纳米立方体的边长约为15nm。将铂纳米立方体组装到玻碳电极表面上可以作为SERS基底。以SCN-作为探针分子,初步研究铂纳米立方体的SERS效应。从铂纳米立方体上得到的SERS信号强度比粗糙的铂电极强,这表明铂纳米立方体具有更高的SERS活性。     

高压下碱卤晶体的三参量等温状态方程

 由等温体积弹性模量的定义及其与压强关系的假设出发,导出了一个新的适用于高压下碱卤晶体的三参量等温状态方程。计算了室温下NaCl晶体在0～30 GPa压强范围内、CsCl晶体在0～40 GPa压强范围内的相对体积以及NaCl晶体在0～30 GPa压强范围内的等温体积弹性模量,计算结果与实验值一致。对等温体积弹性模量及其对压强的一阶、二阶导数与压强的关系进行了讨论,指出压强趋于无穷大时的等温体积弹性模量是常数。     

静高压加载下LY12铝的超声测量与等温状态方程

 利用“脉冲回波重合法”测量了多晶LY12铝在流体静压加载下的纵波与横波声速随压力的变化。并根据较低压力（<0.5 GPa）下的超声测量数据所确定的零压弹性模量及其对压力的偏导数,导出了LY12铝的Murnaghan、Birch-Murnaghan、Vinet三种不同形式的等温状态方程,发现由超声测量数据导出的Vinet 状态方程能很好地描述面心立方（fcc）结构的铝与铝合金在较高压力（约200 GPa）下的压缩特性。此外,由超声数据计算了LY12铝在室温常压条件下的Debye温度为430.97 K、热力学Grüneisen系数为2.025、平均声模Grüneisen系数为2 379。     

室温高压下天然锡石状态方程研究

 利用金刚石压腔同步辐射X射线就位衍射技术,在室温、最高压力达13 GPa条件下,对采自云南个旧锡矿的天然锡石做了X衍射测量。结果表明,在实验压力范围内锡石未发生相变,其晶胞参数随压力增大而逐渐减小。与前人合成锡石实验结果相比,本次实验测定的晶胞参数偏大。由Birch状态方程对实验结果p-V进行最小二乘法拟合,得出锡石的K_T(0)＝228 GPa。分析认为,在天然矿物晶体中,Zr对Sn的类质同象置换是晶胞参数偏大的主要原因。     

岩盐结构氧化锌物态方程的分子动力学模拟

利用分子动力学方法和有效经验对势模型对ZnO岩盐结构高温高压下的物态方程进行了研究， 发现分子动力学方法得到的ZnO岩盐结构的摩尔体积(300?1273 K，3.2?10.4 GPa)和实验结果吻合；另外，基于经验势模型的可靠性预测了1373?2273 K和0? 50 GPa的ZnO岩盐结构的P-V -T关系，并利用相应的热力学公式拟合得到了ZnO岩盐结构常态下的线性热膨胀系数、等温体模量及其对压力的一阶导数等重要的热力学参量．     

高温高压下液态水声速的研究——不同状态方程的准确性验证

 研究水的热力学状态方程,对于理解地球及行星科学等起着重要作用,但由于高温高压区域的实验数据较少,该区域的状态方程主要依赖于由低压部分外延或分子动力学模拟计算得到。采用布里渊散射技术测量熔解曲线附近液态水的声速,低温区采用电加热系统,高温区采用激光加热布里渊散射系统,分析比较了由实验测量得到的声速值与用经验状态方程计算的结果之间的差别。结果表明,在温度不超过673 K、压力不超过6.0 GPa的范围内,Abramson方程的计算结果与实验测量结果在误差范围内一致,而Saul 和IAPWS-95的预言值比实验测量值偏高,并且温度越高偏差越大。在压力为21 GPa、温度为890~1 100 K时,实验测量出的水的声速比状态方程预言的结果偏高。     

Pressure–volume–temperature equations of state of Au and Pt up to 300 GPa and 3000 K: internally consistent pressure scales

By using a Mie–Grüneisen-type analysis method, the pressure–volume–temperature equations of state (P–V–T EOSs) of Au and Pt have been determined up to 300?GPa and 3000?K based on the experimental shock Hugoniot and thermodynamic data. The calculated results of Au and Pt show an excellent agreement with available experimental volume compression data over a wide range of pressures and temperatures. A comparison of our results with previous theoretical investigations has also been done. In addition, we have further examined the consistency of our results and the P–V–T EOS of MgO [K. Jin, X.Z. Li, Q. Wu, H.Y. Geng, L.C. Cai, X.M. Zhou, and F.Q. Jing, The pressure–volume–temperature equation of state of MgO derived from shock Hugoniot data and its application as a pressure scale, J. Appl. Phys. 107 (2010), pp. 113518] using simultaneous volume measurements of Au, Pt, and MgO at various temperatures. The good agreement among the P–V–T EOSs of Au, Pt, and MgO implies that these EOSs can be used as the reliable pressure scales in high pressure–temperature diamond anvil cell experiments.     

高灵敏度化学光谱法测定金、铂和钯

三正辛胺负载泡塑对贵金属有极强的吸附能力。本文通过对三正辛胺负载泡塑对金、铂、钯吸附性能的研究，以及NO3^-和Fe^3 离子干扰的消除，拟定了金、铂、钯的快速、简便、富集系数高的三正辛胺负载泡塑分离法，一次摄谱的测定范围（10g样品）为：Au0.1-5000ng/g；Pt0.2-5000ng/g；Pd0.1-1000ng/g。     

高温高密度氢(氘)的物态方程——离解效应研究

 高温高压下流体氢将发生离解化学反应,形成具有相互作用的氢分子和氢原子混合体系,此时粒子间的相互作用复杂。利用单组分流体近似的范德瓦尔斯混合模型,将混合物粒子间的相互作用等效为单组分粒子间相互作用,从而简化了对体系的统计热力学处理;并由自由能函数极小化确定化学平衡时各组分含量、体系的内能、压强。研究了温度在10 000 K以下、密度在0.6 g/cm³以下（相应摩尔体积大于3.3 cm³/mol）区间的热致离解和压致离解现象对流体氢（氘）状态方程的影响。所得结果与双组分流体变分理论计算以及第一原理的分子动力学模拟、蒙特卡罗模拟结果以及二级轻气炮实验数据进行了比较,它们之间的一致性表明：用单组分流体近似的范德瓦尔斯混合模型处理氢（氘）分子的离解区域的物态方程是成功的。     

两种状态方程参数的计算

在一定程度上,状态方程的形式与外推数据的置信度有直接影响,对于在高压下发生反应的材料,通过外推方式计算其未反应状态具有一定的意义。依据由Vinet以及Parsafar和Mason(简称P-M)等人提出的两种统一状态方程,对以其为等温压缩线的完全状态方程进行了研究。根据对热力学状态量的分析,从热压系数和定容比热入手,对完全状态方程的建立进行了讨论,给出了在已知物质等温线条件下构成状态方程的方法,并推导了Vinet和P-M两种表达式的完全状态方程形式。以几种材料为例,通过实验测量的冲击绝热线和有关参数,采用最小二乘法,对其状态方程进行了拟合。结果表明,由冲击绝热线拟合的状态方程与实验结果相吻合。