铝酸钠溶液中超声诱致自由基的检测

文首次应用自由基捕获方法和电子顺磁共振技术(EPR),检测铝酸钠溶液在超声波空化作用下产生的羟自由基.本实验利用DMPO捕获羟自由基而生成寿命较长的DMPO-OH这一特性,分析了超声输出功率、超声处理时间等对DMPO-OH的自旋共振谱图中对称振动峰强弱的影响.实验结果表明:当超声输出功率达到或超过空化阈值,过饱和中等浓度铝酸钠溶液中水分子可裂解为羟自由基和氢原子自由基;同时自由基的产量与超声输出功率、超声作用时间以及溶液浓度有关.     

铝酸钠溶液的电导率与结构的关系

通过测定不同浓度Na2O和苛性比(αk)的铝酸钠溶液的电导率,计算了不同Na2O浓度下铝酸根阴离子的迁移数,结合铝酸钠溶液的红外光谱表征,研究了铝酸钠溶液的电导率与结构的关系.研究结果表明,低浓度铝酸钠溶液[c(Na2O)175g/L]中,铝酸根阴离子的迁移数约为0.6,其离子结构主要为Al(OH)4-;中等浓度溶液[c(Na2O)=175～330g/L]中,铝酸根阴离子的迁移数约为0.2,其离子结构主要为Al(OH)4-和[Al2(OH)8(H2O)2]2-;而高浓度溶液[c(Na2O)330g/L]中,铝酸根阴离子的离子迁移数接近于0,对应的离子结构主要是Al2O(OH)62-,[Al2(OH)8(H2O)2]2-和少量Al(OH)4-.说明铝酸根离子的导电能力与结构密切相关.     

Ca-Al水滑石的制备及其在铝酸钠溶液中的脱硅

控制铝酸钠溶液中硅的含量在氧化铝工业中是非常重要的.本文以制碱工业中的副产物氯化钙为原料合成了两种Ca-Al水滑石,Friedel盐和Kuzel盐,并以合成的两种盐为脱硅剂对铝酸钠溶液的脱硅进行了研究.考察了脱硅温度、脱硅时间、苛性比(铝酸钠溶液中Na2O与Al2O3的摩尔数比)、铝酸钠溶液浓度、初始硅量指数(铝酸钠溶液中Al2O3与SiO2的质量比)及Ca-Al水滑石的添加量对脱硅效果的影响,并对Ca-Al水滑石与CaO的脱硅效果进行了比较.实验结果表明用Ca-Al水滑石作为脱硅剂时,可使硅量指数由75提高到600以上.Ca-Al水滑石的脱硅效果优于CaO,而Kuzel盐优于Friedel盐.动力学结果表明Friedel盐脱硅反应对SiO2的浓度是一级反应,表观活化能为17.3kJ/mol.通过XRD对脱硅产物进行了分析,并探讨了Ca-Al水滑石的脱硅机理.     

LDHs主体层板与卤素阴离子超分子作用的理论研究

构建了LDHs主客体作用模型, 采用混合密度泛函B3LYP方法, 在6-31G(d)水平上进行结构优化和频率分析, 然后分别用6-31G(d)和6-311++G(d, p)基组计算主客体相互作用能, 从几何参数、电荷布居、前线轨道、能量以及热力学参数等角度探讨LDHs主体层板与卤素阴离子(F?, Cl?)间的超分子作用. 计算结果表明, LDHs主体层板复合卤素阴离子是一个自发过程. LDHs主客体间存在着较强的超分子作用, 主要包括静电和氢键作用, 相互作用能分别为?592.45和?444.01 kJ·mol?1. LDHs主体层板与卤素阴离子的前线轨道发生作用, 电子容易从卤素阴离子的HOMO向层板的LUMO转移, 形成的组装产物Mg6Al(OH)14+?F?比Mg6Al(OH)14+?Cl?稳定.     

纳米氧化铝制备中若干反应过程的研究

本文报道纳米氧化铝材料研制中若干关键步骤的反应过程的考察结果.(1)铝酸钠溶液与碳酸氢钠溶液混合后,产生无定形氢氧化铝沉淀.在碳酸氢钠未大量过剩条件下,氢氧化铝沉淀前有一个反应诱导期.在此期间溶液的紫外吸收光谱已有显著变化.在260nm附近紫外吸收增强;和Ba2[Al2(OH)10]等含六配位铝原子的晶体的紫外光谱对比,讨论了铝酸钠溶液分解的机理;(2)实验表明:和丝钠铝石相比,在上述反应条件下无定形氢氧化铝不是平衡固相而是亚稳相;(3)实验表明:无定形氢氧化铝在拍散和凝胶形成过程中晶化,形成拟薄水铝石.     

铝酸钠溶液深度脱硅的热力学

利用复杂无机化合物组成与热力学数据之间的线性关系,就含钙脱硅剂的合成过程进行了热力学分析,结果表明含钙脱硅剂的合成反应可以在较低温度下进行;同时还就基于形成水化石榴石(钙硅渣)的深度脱硅过程进行了热力学分析,给出了不同脱硅剂脱硅能力的大小次序.为进一步改进铝酸钠溶液的深度脱硅工艺提供了理论依据.     

TBHQ及其衍生物结构和热力学性质的理论研究

采用Materials Studio软件中的DMol3程序对特丁基对苯二酚(TBHQ)及衍生物二特丁基对苯二酚(DTBHQ)的几何结构和性质(振动频率、反应活性及热力学性质)进行了理论研究,得到了分子的稳定几何构型、各原子上的电荷分布、热力学性质、Fukui指数和前线分子轨道.计算结果表明:TBHQ与DTBHQ分子结构中的2个—OH是影响其抗氧化活性的主要部位和亲电反应发生的活性位点,整体表现为比较理想的稳定抗氧化性能.     

碳/碳复合材料碳源化合物乙苯热裂解机理的热力学研究

主要采用Gaussian 03程序中的密度泛函理论(DFT),在UB3LYP/6-31G*水平上对碳材料用碳源化合物乙苯的初期热裂解反应机理进行了研究.对反应物和产物的结构进行了能量梯度法全优化,计算了不同温度下(298～1573 K)的热力学参数.结果表明:在298～1573 K下,热力学首先支持生成甲苯自由基和甲基自由基的反应为主反应路径.低温下,生成苯乙基自由基(α位脱氢)的反应比例大于生成苯基自由基的反应,而高温下(823 K),生成苯基自由基的反应比例大于苯乙基自由基(α位脱氢)的反应.     

浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学研究

研究了浓碱高苛性比铝酸钠溶液中水合铝硅酸钠形成的动力学行为,反应对Al(OH)₄^-、SiO₂(OH)₂^2-均为一级反应.结合溶液的结构和沸石形成机理,提出了五配位中间体形成机理;提高反应温度、降低碱浓度、加强搅拌或加入晶种(或杂质)均有利于水合铝硅酸钠的形成.     

锰催化苄基C—H键氟化反应机理的理论研究

采用密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT),对锰催化剂MnIII(salene)F作用下苄基C—H键氟化反应的机理进行了深入的理论研究.对该反应中涉及到的重要中间体和过渡态的能量、Mulliken电荷分布、前线分子轨道等进行了分析.计算结果表明采用[MnIV(OH)(salene)F...