酰胺-盐溶剂体系中的缔合解离平衡和溶剂化效应

本文研究了酰胺-盐溶剂体系中盐的缔合解离平衡和离子的溶剂化效应,以及这些因素对该溶剂体系溶解能力的影响。研究结果表明,盐在溶剂体系中存在多级缔合-解离平衡,阳离子周围有较强的溶剂化效应。自由离子浓度最大和溶剂化效应最强时的盐浓度对应于聚合时的最佳盐用量。     

溶剂化效应在所谓“位阻效应”中的重要作用

SN2反应中 ,底物上的大基团会使反应速率明显降低。以前认为该现象完全源于位阻效应 ;但国外新近的研究结果显示 ,该现象的产生应当是溶剂化效应和位阻效应共同作用的结果 ,且溶剂化效应的贡献可能更大     

铀酰离子在羟基化α-石英(101)表面的吸附

采用周期性密度泛函理论研究羟基化α-石英(101)面的铀酰离子吸附行为.通过对铀酰离子的水合作用考虑水溶剂对结构的短程溶剂化效应,并通过类导体屏蔽模型(COSMO)考虑水溶剂对结构的远程溶剂化效应.吸附能计算结果和电子结构数据均表明水合铀酰离子吸附构型比氢氧化铀酰吸附构型稳定,并且在液相中两种类型的稳定吸附位均为dia-Os1Os2位.两种形式在电子结构上有很大的差异,主要是由于铀与表面作用后成键强弱程度不同,使5f轨道宽化和略微红移存在差异.在铀酰离子吸附的基础上利用卤素离子改变铀酰离子配位环境可调整体系的带隙.     

离子对内电子转移型染料阴离子-翁盐阳离子光敏体系中的溶剂效应和结构效应

本文研究了溶剂效应和结构效应对染料碘翁盐光物理, 光化学性质的影响。观察到在溶剂中离子对可以各种形式存在, 如紧密离子对、溶剂分隔离子对或溶剂化的自由离子, 溶剂的极性不仅影响各种存在形式的光谱性质, 而且影响它们之间的平衡关系, 进而影响离子对体系的物理化学性质。染料母核和碘翁阳离子的结构均对离子对体系的性质有影响。光诱导电子转移反应的热力学驱动力越大, 反应速度越快。用分子模拟技术(Molecular Modeling)对离子对体系的立体结构进行了研究, 为理解离子对体系的各种物理化学行为提供了重要的参考。     

离子对内电子转移型染料阴离子-翁盐阳离子光敏体系中的溶剂效应和结构效应

本文研究了溶剂效应和结构效应对染料碘翁盐光物理, 光化学性质的影响。观察到在溶剂中离子对可以各种形式存在, 如紧密离子对、溶剂分隔离子对或溶剂化的自由离子, 溶剂的极性不仅影响各种存在形式的光谱性质, 而且影响它们之间的平衡关系, 进而影响离子对体系的物理化学性质。染料母核和碘翁阳离子的结构均对离子对体系的性质有影响。光诱导电子转移反应的热力学驱动力越大, 反应速度越快。用分子模拟技术(Molecular Modeling)对离子对体系的立体结构进行了研究, 为理解离子对体系的各种物理化学行为提供了重要的参考。     

铀酰离子在羟基化α-石英(101)表面的吸附

采用周期性密度泛函理论研究羟基化α-石英（101）面的铀酰离子吸附行为. 通过对铀酰离子的水合作用考虑水溶剂对结构的短程溶剂化效应,并通过类导体屏蔽模型（COSMO）考虑水溶剂对结构的远程溶剂化效应. 吸附能计算结果和电子结构数据均表明水合铀酰离子吸附构型比氢氧化铀酰吸附构型稳定,并且在液相中两种类型的稳定吸附位均为dia-O_s1O_s2位. 两种形式在电子结构上有很大的差异,主要是由于铀与表面作用后成键强弱程度不同,使5f 轨道宽化和略微红移存在差异. 在铀酰离子吸附的基础上利用卤素离子改变铀酰离子配位环境可调整体系的带隙.     

离子溶剂化能的理论计算

在电解质溶液中,离子与溶剂之间有很强的相互作用,表现出许多特性。对此,人们提出离子溶剂化(ion solvation)的概念。溶剂化是     

离子对内电子转移型染料阴离子-鎓盐阳离子光敏体系中的溶剂效应和结构效应

本文研究了溶剂效应和结构效应对染料碘(钅翁)盐光物理,光化学性质的影响.观察到在溶剂中离子对可以各种形式存在,如紧密离子对、溶剂分隔离子对或溶剂化的自由离子.溶剂的极性不仅影响各种存在形式的光谱性质,而且影响它们之间的平衡关系,进而影响离子对体系的物理化学性质.染料母核和碘(钅翁)阳离子的结构均对离子对体系的性质有影响.光诱导电子转移反应的热力学驱动力越大,反应速度越快.用分子模拟技术(Molecular Modeling)对离子对体系的立体结构进行了研究,为理解离子对体系的各种物理化学行为提供了重要的参考.     

盐在极性非质子溶剂中溶剂化熵的Schnulle计算

盐在极性非质子溶剂中,多以离子形式存在。离子的强大电场,使离子近区的溶剂结构发生变化,这种变化直接影响溶液的热力学性质。测定和计算盐的溶剂化熵,对于了解离子和极性非质子溶剂分子之间的微观结构起着重要作用。历年来,不少作者提出过一些水溶液中离子近区的结构模型,并根据这些模型     

FTIR和ESR法研究离聚体溶液中的离子相互作用

磺化乙丙三元共聚物(SEPDM)离聚体在二甲苯/5％正己醇混合溶剂中具有特异的粘浓关系和粘温关系,估计是由于金属离子被己醇溶剂化而影响离子间相互作用引起的,但尚未有更多的实验数据加以验证.本文用FTIR和ESR方法对SEPDM离聚体溶液作进一步考察,发现金属离子与己醇确实存在溶剂化效应,溶剂化程度与离子的大小、浓度和温度有关,它直接影响离子在溶液中存在的状态(单离子或离子聚集体),这些结果为从分子水平了解离聚体溶液性质提供了理论根据.用波谱方法研究离聚体溶液中的离子相互作用尚鲜见报道.     

水及有机溶剂中离子溶剂化焓的理论计算

离子溶剂化热力学的理论研究是一项令人感兴趣的工作.在Born理论的基础上人们先后提出了多种较详细的计算离子溶剂化热力学量的模型或公式,并对离子在不同溶剂中的溶剂化自由能进行了理论计算.本文从离子-溶剂间的相互作用力出发,分别考虑了离子溶剂化过程中造腔作用、静电吸引、静电排斥及非静电相互作用对离子溶剂化焓的贡献,得到了一个具有一定意义的、计算离子溶剂化焓的理论公式。     

溶剂气浮法分离水中的Zn离子的研究

以双硫腙为配体,溴化十六烷基三甲基铵（CTAB）为表面活性剂。对Zn离子在无机相中形成的Zn-双硫腙-CTAB体系的溶剂气浮进行了研究。研究表明表面活性剂与Zn离子的物质的量之比为5：1,约1h水中的锌离子去除率可达98％。0．5mol／L NaCl大大提高体系的溶剂气浮的去除率,溶剂气浮的速率随着气流速率的增加而增加,共存溶质乙醇存在会使去除率降低,有机溶剂的量对溶剂气浮影响较小,溶剂气浮过程遵从假一级动力学。考察了不同温度下溶剂气浮的回收速率,计算了该过程中的气浮表观活化能为9．037kJ／mol。     

AB_g型超支化聚合反应中的环化效应

研究了ABg型超支化聚合反应中的环化效应,给出高分子代数生长的微分动力学方程,并通过环化反应的内在特征确定了环化反应与分子间反应的速率常数.进而利用Monte Carlo模拟方法得到了树状高分子和含环高分子的数量、环的尺寸分布以及高分子数均和重均分子量等,讨论了环化效应对聚合体系平均特征的影响.结果表明,环化效应取决于单体体积分数、溶剂效应和官能度之间的协同作用,其中单体的体积分数在环化反应中起着主导作用,而溶剂效应和官能度之间则相互竞争.     

红外光谱法研究氯化钙甲醇溶液的溶剂化性质

利用红外光谱研究了不同浓度氯化钙甲醇溶液中离子-溶剂和离子-离子的相互作用.溶剂分子谱带的变化说明了钙离子与甲醇分子发生了强烈的相互作用,这种作用主要是通过C-O中的氧原子实现,而溶剂甲醇分子的O-H谱带的偏移主要是离子(浓度)促使氢键发生改变.通过对光谱曲线的拟合,可定量计算阳离子溶剂化数,进一步揭示了溶剂化过程的微观性质.     

溶液反应机理与动力学-2：影响因素与动力学方程的一般形式

对引起溶液反应与气相反应速率差异的因素进行了分析。指出大量溶剂分子的存在,并不会导致反应物分子之间的碰撞频率大幅度降低。除影响反应物活度和起催化作用之外,溶剂化和微观粘度是影响溶液反应速率的主要因素。微观粘度的影响可正可负,可能存在"负粘度"效应。基于简单碰撞理论和过渡态理论,给出了溶液反应速率公式的一般形式,可以综合活化能和微观粘度的影响。该方法可以比较合理地解释一些实验现象。     

高氯酸锂甲醇溶液中离子溶剂化和离子缔合现象

通过红外光谱技术探讨了高氯酸锂甲醇溶液中离子与溶剂、离子与离子之间的相互作用。红外光谱分析结果表明:锂离子与溶剂发生了相互作用导致甲醇分子的O-H伸缩振动区蓝移,ClO4-的特征谱带的变化表明了溶液中存在离子缔合。根据密度泛函理论,对不同溶剂化数的配合物结构和两种离子对形式进行优化及热力学性质的计算。     

NaNO3和NaClO4在N,N-二甲基甲酰胺中的离子溶剂化

利用红外光谱研究了NaNO₃和NaClO₄在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中发生离子-溶剂和离子-离子的相互作用, 分析结果表明, DMF的OC-N谱带发生了明显的变化. 定量计算了在Na⁺浓度为0.22~1.24 mol/kg范围内的溶剂化数为1~4. 对谱图中酰胺基上C-N和CO的特征峰强度随Na⁺浓度变化的对比, 推测离子溶剂化作用导致DMF的酰胺基内部形成共轭键. 利用量子化学方法进行优化及热力学性质计算, 得到C-N键伸缩振动频率及红外光谱强度变化规律. 优化结构与实验结论相符合. 由NaNO₃的ν₂谱带及NaClO₄的ν₁谱带的解析得到溶液中阴离子缔合效应的一般规律, 并通过阴离子缔合特征峰与酰胺基上的N-C-N面外振动峰(865 cm^-1)的变化情况, 讨论了溶液中的离子溶剂化作用.     

Meso-四（对甲基苯基）卟啉及其钴配合物的光学性能与生物应用

对meso-四(对甲基苯基)卟啉(TMPP)和meso-四(对甲基苯基)卟啉钴(TMPP-Co)的溶剂化效应及其水相体系下的发光机理进行了细致地研究。发现TMPP在与钴离子配位后发光强度明显下降;TMPP-Co的溶剂化效应不仅与溶剂极性有关,还与Co离子的轴向配位有关;TMPP与TMPP-Co在水相条件下及在甘油中的发光强度呈现先上升后下降的趋势。此外,TMPP-Co产生单线态氧的能力较强;通过制备TMPP-TAT-NPs纳米粒子成功实现对细胞的染色,并局域在细胞溶酶体上。     

基于室温离子液体的活化石墨烯粉末超级电容储能性能

室温离子液体(RTILs)具有电压窗口高等优点,被认为是实现超级电容高性能储能的绿色电解液。但是,离子液体的电导率低、粘度高,使得其储能性能不佳。本文探究了溶剂效应对离子液体超级电容储能性能的影响。以石墨烯粉末为活性材料,选取1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐为离子液体,通过添加乙腈溶剂配置了具有不同摩尔分数ρIL的电解液(从0.25到1.0)。结果表明,溶剂效应对超级电容性能的影响与电压扫描速率或电流密度密切相关。低扫描速率下,溶剂对储能基本没有影响,而高扫描速率下,添加溶剂可显著提升比电容(在ρIL=0.25时,增加~2倍)。这是由于溶剂削弱了离子-离子间交互作用,从而降低了电解液粘度(~29倍),内阻(~5.5倍)和介电弛豫时间(~6.3倍)。在ρIL=0.25时,超级电容最大能量和功率密度分别为65.2 Wh·kg~(-1)和18066.6 W·kg~(-1),显著优于近期文献报道结果。特别地,当工作温度提升到50°C时,其能量密度将达到85.5 Wh·kg~(-1),显著高于传统水系、有机电解液超级电容和铅酸电池,与镍金属氢化物和锂离子电池性能相当。     

单原子离子溶剂化的研究 Ⅱ. 离子溶剂化吉布斯自由能的理论计算

本文采用单层结构模型的思想, 吸取Born模型的优点, 提出一种新的处理离子与第一溶剂化层溶剂分子间相互作用的方法。所得到的离子溶剂化吉布斯自由能的计算公式考虑了离子-溶剂相互作用能、离子内能和溶剂分子间相互作用能的贡献。对水、DMF和PC中各种类型的离子的计算与实验值符合得比较好。