小孔沸石微结构的CO_2吸附表征

以3种已知结构的小孔沸石3A、4A和5A为研究对象,以N2和CO2为吸附质,通过吸附数据测定,研究了小孔沸石微孔结构的吸附表征方法.结果表明,N2吸附无法检测4A沸石的孔,而CO2吸附可以检测.对于4A和5A沸石,在35s内CO2吸附就可以达到平衡.HK(Horvath-Kawazoe)柱状模型不能表征4A和5A沸石的孔结构,但是HK球形模型可以,基于最大吸附量、D-A(Dubinin-Astakhov)方程和Langmuir-Freundlich模型计算了4A和5A沸石的微孔孔容,其中根据最大吸附容量和D-A方程计算的微孔孔容与文献值最接近.     

由担载 Pt_3(CO)_3(PPh_3)_4络合物制备的Pt催化剂表面性质的研究

本文以CO为探针,采用红外光谱、电子自旋共振谱、化学吸附及其程序升温脱附等方法,研究了由担载于Al_2O_3和TiO_2上的Pt_3(CO)_3(PPh_3)_4络合物制成的分散型Pt 催化剂的表面性质和金属与载体间的相互作用。实验结果表明,由Pt_3(CO)_(PPh_3)_4/Al_2O_3表面络合物在真空中脱羰基后所得Pt催化剂吸附CO的IR谱带位于1800cm~(-1),2010cm~(-1)左右,分别对应于桥式(B-)和线式(L-)CO吸附态,B/L值与由无机酸制备之催化剂相比较大。当催化剂经过氧化-还原处理后,由于吸附CO 的B/L 值减小而与无机酸制得之催化剂相近。与此相反,对以TiO_2为载体的催化剂,不论在真空抑或CO中脱羰基时,吸附CO的IR谱不出现桥式态。IR与CO化学吸附量测定结果还表明,由TiO_2为载体的Pt催化剂随氢还原温度之升高CO化学吸附量减少,相应地其CO IR谱带强度逐渐减弱并向低波数方向位移,相应的TPD峰位置却向高温方向位移。     

基于核酸适配体快速可视化检测大田软海绵酸

基于核酸适配体对大田软海绵酸(OA)的特异性靶向功能及核酸适配体对纳米金(AuNPs)聚集特性的影响,构建了以未修饰的核酸适配体为检测探针的定量可视化检测体系。通过分子对接,阐明了所用适配体的活性口袋结构及关键结合位点碱基序列。加入目标物OA后,适配体与其特异性结合,AuNPs失去吸附的适配体而在盐的作用下聚集变色。对NaCl浓度、核酸适配体浓度、Mg2+浓度等条件进行了优化。在最优的条件下,15 min即可快速检出OA,体系吸光度比值(A650/A520)与OA浓度在0～1.4 ng/mL范围内呈线性关系(y=0.5073x+0.2024,R2=0.993),检出限(LOD)为35 pg/mL (S/N=3)。方法可作为高通量筛查OA样品的快速检测方法。     

超微Ni(OH)_2纳米粒子的合成及其对Li~+的超高吸附性能（英文）

在葡萄糖水溶液中合成得到平均粒径为5 nm的α-Ni(OH)_2超微纳米粒子。研究结果发现,在水溶液中葡萄糖浓度能够控制α-Ni(OH)_2纳米粒子粒径的大小,我们对其中的原理进行了剖析。当没有葡萄糖存在时,合成得到的Ni(OH)_2晶型为β型,且颗粒粒径尺寸分布为微米级别。另外,研究发现α-Ni(OH)_2超微纳米粒子室温下对中性水溶液中Li~+具有较强的吸附性能,且这种吸附性能随粒径的减小而剧烈增大;粒径为5 nm的α-Ni(OH)_2粒子对Li~+的最大吸附量为214 mg·g~(-1)(远大于文献报道的有关吸附剂对Li~+的吸附容量),而粒径为1μm的β-Ni(OH)_2在相同条件下对Li~+的最大吸附量低于30 mg·g~(-1)。计算分析表明,Li~+在α-Ni(OH)_2纳米粒子表面吸附满足Freundlich方程,符合层层吸附模型。     

CO和CH3O在Cu2O(111)表面吸附特性及共吸附的理论研究

基于密度泛函理论, 采用广义梯度近似方法结合周期平板模型, 对Cu₂O(111)非极性表面上CO和CH₃O的吸附和共吸附进行了系统的研究. 计算了CO以4种吸附模式和CH₃O以O端在Cu₂O(111)表面上的吸附, 通过对不同吸附位置的吸附能、几何构型参数和Mulliken电荷的计算和比较发现, Cu₂O(111)表面上配位未饱和铜离子(Cu_CUS)为CO的活性吸附位; 配位饱和铜离子(Cu_CSA)为CH₃O的活性吸附位. CO和CH₃O吸附于Cu₂O(111)表面后, 表面弛豫现象明显改善. CO和CH₃O与Cu₂O(111)表面能够形成共吸附体系, CO和CH₃O之间的相互作用力达到75.89 kJ/mol, 为典型的化学作用, 有助于促进CO和CH₃O反应形成表面物种CH₃OCO, 计算结果与实验事实一致.     

苯吸附层厚方程及其在孔结构测定中的应用

本文提出了一个在固体表面上20℃时苯吸附层厚(t)随相对压力p/p_s改变的Halsey方程,t=t_m×1.208(lnps/p)_(-2/3)其中t_m为苯吸附单分子层的厚度,t_m=3.69(埃)。应用此经验方程,按DH法给出了苯吸附测定多孔物质孔分布(圆柱孔模型)的计算模式,其应用范围为15(埃)<γ<300(埃)。应用本法进行了硅酸铝微球、活性炭等样品的计算,并与氮吸附法进行了比较。     

聚苯乙烯负载双亚砜及三乙烯四胺螯合树脂的合成及其对Hg~(2+)的吸附性能研究

合成了聚苯乙烯负载双亚砜及三乙烯四胺新型螯合树脂[PS-(SO-TETA)_2]。对所制备的新型螯合树脂进行了红外光谱和元素分析等表征,研究了树脂对Hg~(2+)的静态饱和吸附量及树脂对Hg~(2+)的动力学及热力学吸附性能。结果表明,pH=3时,PS-(SO-TETA)_2对Hg~(2+)的最大吸附量为0.89mmol/g。树脂对Hg~(2+)的吸附是以液膜扩散为主的过程,拟二级动力学方程能更好地描述该吸附行为,等温吸附符合Langmuir单分子吸附模型。     

分子动力学方法模拟不同温度下铀酰在叶腊石上的吸附和扩散行为

采用分子动力学方法研究了铀酰在叶腊石表面的吸附和扩散。在碳酸根离子存在的情况下,探究了温度对铀酰吸附和扩散的影响。碳酸根离子与铀酰存在较强的作用力,不同数目的碳酸根离子与铀酰结合会形成多种铀酰种态。在不同温度的模拟中,得到了UO_2~(2+)、UO_2CO_3、UO_2(CO_3)_2~(2-)、UO_2(CO_3)_3~(4-)四种铀酰种态和铀酰聚合物。通过原子密度图,观察了粒子在溶液中的分布情况。发现UO_2~(2+)+和UO_2CO_3容易吸附在叶腊石上,而UO_2(CO_3)_2~(2-)和UO_2(CO_3)_3~(4-)主要存在于扩散层中。随着时间的推移,越来越多的碳酸根离子与铀酰配位,使得铀酰在叶腊石上的吸附逐渐减少。本文计算了不同温度下,各铀酰种态的扩散系数。在扩散层中,各种态的扩散系数随温度的变化较为一致,而在吸附层中,UO_2~(2+)和UO_2CO_3的扩散速率随温度的变化较UO_2(CO_3)_2~(2-)和UO_2(CO_3)_3~(4-)慢。但是在同一温度下,同一个吸附层或扩散层中,铀酰种态的扩散系数大小顺序始终保持不变:UO_2~(2+)UO_2CO_3UO_2(CO_3)_2~(2-)UO_2(CO_3)_3~(4-)。说明在碳酸根存在的情况下,UO_2~(2+)可能是主要的扩散形式。     

油酸包覆纳米铝粉/黑索今复合体系的热行为及非等温分解反应动力学

在氮气气氛下,采用油酸(OA)对纳米铝粉(nmAl)进行了表面包覆处理,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱对其形貌和结构进行了表征.用差示扫描量热(DSC)对油酸包覆前后的纳米铝粉与黑索今(RDX)构成的复合体系[nmAl/RDX和(nmAl+OA)/RDX]的热分解反应动力学进行了研究,得到了动力学参数和动力学方程.结果表明,大量油酸以物理吸附的方式吸附在纳米铝粉表面,少量油酸与纳米铝粉表面铝原子发生了化学反应,以化学键合的形式附着在纳米铝粉表面.与nmAl/RDX复合体系相比,(nmAl+OA)/RDX复合体系在不同升温速率下的分解峰峰温都相对降低,分解反应的表观活化能(Ea)和指前因子(A)分别为141.18kJ·mol-1和1012.57s-1,分解反应机理为三维扩散,服从n=1/2的Jander方程,其动力学方程为dα/dt=1013.35(1-α)2/3[1-(1-α)1/3]1/2e-16981.0/T.     

顺式-二氯-1,3-环戊二胺合铂的晶体结构和振动光谱的简正坐标分析

测定了顺式一二氯-1,3-环戊二胺合铂,cis-[Pt(DACP)C1_2]的晶体结构和分子结构,晶体属单斜晶系,空间群为C2/c,a=13.222(3),b=10.697(1),c=13.486(5)°A,β=116.06(2)°,Z=8。利用Patterson法得到Pt原子位置,经差值Fourier合成找到其余非氢原子的位置,用全矩阵最小二乘法修正,最后R因子为0.029。同时进行了cis-[Pt(DACP)C1_2]的振动光谱简正坐标分析,定义了80个内坐标,得到60个频率计算值,与观测值的最大误差为15cm~(-1)。采用U-B力场定义了56个力常数,得到合理的优化结果。根据位能分布进行了各振动频率的归属,並讨论了简正坐标分析中内坐标与力场的关系。     

用气相色谱法研究煤与半焦的特性 Ⅰ.煤和在氮气氛下热解半焦的微孔

本文采用气相色谱法测定太原贫煤、大同烟煤、可保褐煤及其半焦比表面积(σ)。以N_2,CO_2为吸附质,He 为载气时,分别在-196℃,-78℃下吸附时,得到贫煤、烟煤、褐煤的σ_(N_2)依次为2.7,1.5,1.0m~2/g;σ_(CO_2)为50.1,50.0,16.1 m~2/g。贫、烟煤在660℃下热裂解,褐煤在720℃下热裂解时,所得半焦的σ_(CO_2)最大,其值依次为170.0,169.2,268.7m~2/g。此外还发现半焦能在-196℃下吸附氢气,在H_2压为500mmHg 柱时,吸氢量分别为40,60,110ml(STP)/g。文中讨论了煤和半焦的σ_(CO_2)>σ_(N_2)及半焦能吸附H_2的原因,认为主要是有N_2分子不能进入的微孔存在,即煤和焦有筛选不同分子的能力,就是所谓的“分子筛性质”。     

二氧化钍纳米球在碳酸铀酰铵溶液中对铀的吸附性能

二氧化钍(ThO_2)是一种锕系金属氧化物,作为吸附剂是其重要的应用方向之一,但其应用范围还较为有限,有待进一步拓宽。我们研究了水热法合成的多晶ThO_2纳米球在碳酸铀酰铵((NH_4)_4[UO_2(CO_3)_3])溶液中对铀的吸附性能。结果表明,在含有2 mmol/L NH_4HCO_3和20 mmol/L三羟甲基氨基甲烷-HCl的(NH_4)_4[UO_2(CO_3)_3]溶液(pH=8.45)中,ThO_2纳米球对铀的吸附符合准二级动力学吸附模型,在初始铀浓度为20 mg/L时,ThO_2纳米球对铀的吸附容量可以达到6.52 mg/g;ThO_2纳米球对铀的等温吸附符合Freundlich模型。吸附铀后的ThO_2纳米球可通过低浓度的盐酸进行高效洗脱。机理研究表明,在此实验条件下,ThO_2纳米球带负电荷,通过阳离子吸附机理吸附UO_2~(2+),容易受到Ca~(2+)、Cu~(2+)和Ni~(2+)等阳离子的竞争而出现吸附容量下降的情况。本文的研究工作对金属氧化物从弱碱性及中性放射性废液和海水中提取铀具有参考价值。     

P538与P204从盐酸介质中萃取Fe（Ⅲ）

P538 P204及其混合物从盐酸溶液中萃取Fe(Ⅲ)的平衡可分别表达为: P538: Fe~(3 ) 4/j(H_2A)j(o) K′_A Fe(HA)_3·H_2A(o) 3H~ P204: Fe~(3 ) 2H_2B_2(o) K′_B FeB_3·HB(o) 3H~ P538 P204:Fe~(3 ) 2/j(H_2A)j(o) H_2B_2(o) K′_(AB) Fe(HA)_2B·HB(o) 3H~ 其表观萃取平衡常数分别为 lgK_A=4.46±0.09 lgK_B=3.44±0.08 lgK_(AB)=5.47±0.10 等摩尔的P538,P204混合物有最大的协同萃取系数。     

电极表面Ag(δ+)-NH3络合物的表面增强拉曼散射效应

本文采用氧化还原循环处理电极首次得到Ag/0.1 mol L~(-1)NH_3+0.1 mol L~(-1)NH_4Cl体系中吸附在银电极上氨分子的表面增强拉曼散射(SERS)效应。按氨分子在电极表面上的吸附量为每平方厘米8×10~(15)计算, 增加因子为1.2×10~5。谱峰强度及位置随电极电位改变。吸附氨分子的SERS谱与Ag(NH_3)_2~+的正常拉曼光谱类似。本文结果表明电极表面上存在Ag(δ+)络合物, 它可能是SERS效应的活性中心, 用这个概念可较好地解释本文实验结果。通过谱图分析给出了Ag(δ+)表面络合物的可能结构模式。     

表面活性剂在低能固体表面上的吸附Ⅰ. γ-θ法研究辛基硫酸钠、溴化辛基三甲胺及其等比混合物在石蜡/水溶液界面上的吸附

(1) 用γ-θ法研究C_8H_(17)SO_44Na、C_8H_(17)N(CH_3)_3Br及其1:1混合物在石蜡/水溶液界面上的吸附, 得到Langmuir型吸附等温线。 (2) 首次计算两表面活性剂在固/液界面吸附层中的分子相互作用参数, 并与它们在气/液、液/液界面吸附层中的数值相比较。 (3) 结果表明γ-θ法不仅简单、方便、样品用量少, 而且有获得信息多的特点, 用几毫升样品可得到有关体系表面性质的十多种数据。     

电极表面Ag(δ+)-NH_3络合物的表面增强拉曼散射效应

本文采用氧化还原循环处理电极首次得到Ag/0.1mol L~(-1)NH_3+0.1mol L~(-1)NH_4Cl体系中吸附在银电极上氨分子的表面增强拉曼散射(SERS)效应。按氨分子在电极表面上的吸附量为每平方厘米8×10~(15)计算,增加因子为1.2×10~5.谱峰强度及位置随电极电位改变。吸附氨分子的SERS谱与Ag(NH_3)_2~+的正常拉曼光谱类似。本文结果表明电极表面上存在Ag(δ+)络合物,它可能是SERS效应的活性中心,用这个概念可较好地解释本文实验结果。通过谱图分析给出了Ag(δ+)表面络合物的可能结构模式。     

水泥基材料铝酸三钙对不同价态金属离子的去除及其机制研究——以Zn(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)为例

为考察水泥基材料中铝酸三钙(C_3A)稳定重金属离子的能力及其作用机制,研究了C3A对不同价态金属离子的吸附行为,并考察了溶液初始p H值对吸附效果的影响。同时,结合反应前后固体产物表征,重点讨论了C_3A对不同价态重金属离子的去除机理。结果表明,C_3A对Zn2+和Cr~(3+)的吸附动力学分别符合一级Lagergren方程(R~2=0.9714)和准二级动力学方程(R~2=0.9999),吸附等温线均符合Langmuir等温吸附模型,C_3A对Zn2+和Cr~(3+)的最大吸附量分别为13.73mmol/g和5.68mmol/g;升高p H值有利于C_3A对金属离子的吸附;C_3A对Zn~(2+)的作用机理主要为主层板阳离子交换作用,而对Cr~(3+)的去除主要依靠溶解-再沉淀作用。     

MgH^+,Mg2H^+量子化学从头计算的研究

用量子化学自洽场分子轨道从头计算方法,采用STO-3G基组计算了MgH~+,Mg_2H~+离子的位能曲线与位能面;给出电子波函数与电子集居数;得到MgH~+的平衡构型键长γ_(Mg-H)1.60A.Mg_2H~+的平衡构型有C_(∞v)与D_(∞h)两类,前者为[Mg—Mg—H]~+,键长γ_(Mg-Mg)2.41,γ_(Mg-H)1.63A;后者为[Mg—H—Mg]~+,γ_(Mg-H)1.73A.前者的总能量比后者低50kcal/mol.还讨论了它们的稳定性.MgH~+的键长计算结果和实测值较吻合,Mg_2H~+的平衡构型计算结果支持了Porter从热力学研究提出的假设.     

钙钛矿型催化活性材料结构与性能的研究——Ⅲ.(La_(1-x)□_x)(Co_(1-y)□_y)O_(3-δ)体系

应用多晶X射线衍射法及Pauling键价理论,研究了Perovskite型化合物La-Co-o体系的结构非完整性,并与其完全氧化催化活性相关联。该体系的结构式为:{La_1-x□x}-{[Co_(1-y)~(2+)Co_y~(3+)]_(1-v)□_v}_(1/2){[CO_(1-z)~(3+)Co_z~(4+)]_(1-w)□_w}_(1/2){O_(3-δ)□_δ}。结构中A位、B位和O位均存在空位。适当的空位可使B位钴的平均原子价高于+3,此时钴原子产生歧化作用,位于晶胞中(000)和(1/2 1/2 1/2)两个位置上的钴的平均原子价不相等。它们的差值越大,完全氧化催化活性越高。     

氨基修饰的金属有机框架Cu_3(BTC)_2的制备及其CO_2吸附性能研究

首先制备了嫁接氨基的均苯三甲酸,同时以其为原料通过溶剂热法合成了金属有机框架材料Cu_3(NH_2BTC)_2,利用XRD、N_2吸附-脱附、热重、红外、原位红外分析等表征手段对吸附剂进行了表征,并通过固定床测量穿透曲线的方法研究其CO_2吸附性能。结果表明,氨基被成功引入Cu_3(BTC)_2骨架中。氨基修饰的Cu_3(BTC)_2对CO_2有着较高的吸附容量,在10 kPa,50℃的条件下CO_2吸附量为1.41 mmol/g,这源于材料对于CO_2同时存在着物理吸附和化学吸附。