化学计量学在锕系元素分析中的应用

锕系元素的化学性质相似,各元素的分离和分析都很困难,用传统的数据解析手段,难以实现各元素的同时、快速分析。化学计量学是一种高效、功能强大的数据解析方法,对于样品复杂,基体干扰严重以及多组分样品的分析具有独特优势。将化学计量学应用于锕系元素的分析中,利用数学分离代替化学分离,可直接对样品进行测定。化学计量学方法也可用来指导试样的科学采集,进行实验设计、仪器分析操作条件选择等。从吸收光谱、ICP–AES及放射性测量3个方面综述了化学计量学在锕系元素分析中的应用,阐明了化学计量学在锕系元素分析中的应用难点及发展前景。     

从高放废液中去除锕系元素的TRPO 流程发展三十年

放射性废物,尤其是高放废物的妥善处理处置是各国政府和民众非常重视的一个问题,也是影响核能可持续发展的关键因素之一。高放废液是后处理Purex流程排放出来的废液,它集中了乏燃料中95%以上的放射性,其中α放射性核素的存在决定了需要将其处置在地质处置库中与生物圈隔离10万年以上。“分离-嬗变”方法处理高放废液可以有效缩减地质处置库与生物圈隔离的时限。TRPO具有良好的物性、辐照稳定性和对三价、四价和六价锕系元素良好的萃取选择性。基于此,我国提出了从高放废液中分离锕系元素的TRPO流程。多次热验证实验和中间规模冷台架实验结果证明TRPO流程处理我国生产堆高放废液,可完全实现高放废液的非α化。TRPO流程具有我国自主知识产权,在我国生产堆高放废液和动力堆高放废液处理中都具有良好的应有前景。     

拓扑化学行为及其对镧系元素和锕系元素的QSPR应用

提出拓扑化学行为概念,把对化合物性质最具影响力的因素归纳为拓扑生长力和拓扑阻滞力。根据该原理,利用价电子轨道能量对价电子距离矩阵进行修正。研究表明OET(轨道能量拓扑指数)对镧系元素和锕系元素的物理化学性质具有良好的应用，尤其是对尚未借助QSPR(定量结构性质关系)手段进行研究的光谱性质。LOO CV(留一法交叉检验)的结果验证了模型的良好稳定性和预测能力,采用的检验参数有：PRESS/SSY，SEP_CV，R_CV，S_PRESS 和PSE，其中PRESS/SSY比值介于0.000 6和0.114 8之间。与文献进行比较,本文方法所得结果与之接近或更好。研究显示正是基于拓扑化学行为才有本文方法良好和较广的应用。     

高放废液中分离回收镧系-锕系元素萃取剂的研究进展

概述了近十几年来国内外有关用于高放废液镧系-锕系元素萃取分离中新萃取剂的研究进展,并对酰胺类、硫代磷类、硫代吡唑啉酮类等新萃取剂的设计筛选等进行了讨论。     

锕系元素在熔盐体系中的电化学及萃取特性研究进展

熔融盐是一类非水溶剂,分为高温熔盐、室温熔盐和低温熔盐。 作为反应介质和电解介质,因其优良性能,可以溶解很多难溶于水的活泼金属。 近年来,该领域的研究热点是将熔盐作为干法后处理的电解质分离和回收锕系元素。 本文综述了锕系元素在高温熔盐中的电化学行为、热力学等物理特性,介绍了近几年室温离子液体(RTILs)的研究进展及锕系元素在RTILs中萃取特性的最新研究成果,展望了熔盐体系未来的研究方向。     

核燃料后处理技术发展及其放射化学问题

从化学分离手段的改进、后处理的对象变化、与分离功能的拓展等方面较为系统地阐述了核燃料后处理技术发展过程及技术特点;以先进核能系统中分离嬗变为目标,概括总结了从第二代后处理技术向第三代和第四代后处理技术发展过程中Purex流程、后续的分离工艺与处理快堆元件的干法后处理工艺中的主要放射化学问题。     

碳催化剂在催化反应中的应用

由于碳材料表面存在缺陷,可生成具有不同性能的活性位,因此可催化不同的热催化反应.我们首先介绍了单质碳材料的表面结构化学:其表面活性位主要为含杂原子官能团;然后对其可催化的反应进行了介绍:碳单质材料可催化选择性氧化反应、高级氧化反应、还原反应、烷烃活化反应、酸催化反应、电催化还原和氧化反应等.对碳单质催化剂的制备方法、所...     

《元素化学》及无机化学教学问题浅谈

高等教育出版社出版的英国格林伍德与厄恩肖合著、曹庭礼等译的《元素化学》一书,是一部现代的、严谨的、综合性的元素化学论著,是我国翻译出版的无机化学参考书中篇幅较大的一种,全书分上、中、下三册,总计１６０万字。该书并非基础无机化学教材,但其编写主旨及内容的处理颇有值得我国无机化学教学借鉴之处,故不揣冒昧略抒己见,谨供参考。　　该书定名为《元素化学》而不是《无机化学》,因为作者认定“无机化学”这一概念已经过时。必须广泛地涉及分析化学、理论化学、工业化学、金属有机化学、生物无机化学等方面,才能完整地阐述…     

氧化还原反应相关概念学习困难诊断与教学建议

采用测验、访谈等实证研究方法,对高一新生学习氧化还原反应的困难进行诊断分析,发现学生对化合价认识不足,缺少从微观层面来理解氧化还原反应相关概念。在学习困难分析的基础上设计教学,进行课堂实践研究。     

化学链燃烧过程中铁基烧结返矿载氧体反应活性及结构研究

使用流化床,以95%的甲烷作为还原性气氛,以烧结过程中烧结返矿作为载氧体,研究其在化学链燃烧过程中的反应活性以及烧结返矿在氧化还原循环中的结构特征。对烧结矿原料、还原后以及氧化再生的烧结矿进行形貌结构及物性表征。结果表明,在初始氧化循环过程中,烧结返矿的载氧能力和反应活性有显著的提高;前25个循环过程中,烧结返矿的比表面积显著增大,比表面积的增大是提高烧结返矿反应活性的主要原因之一。随着循环的进行,烧结返矿表面出现裂纹并逐渐加大。Raman检测结果显示,在还原过程中有新的铁晶型,纤铁矿(γ-Fe OOH)生成,而纤铁矿(γ-Fe OOH)的生成将降低烧结返矿的载氧能力。氧化循环过程中,采用甲烷作为还原性气体,并未发现有碳沉积现象的产生。     

初中生化学前概念的调查与思考——对初三学生关于元素单质化合物的前概念的调查

学习心理学认为,学生在课堂学习某个概念之前已经形成了关于这个概念的个人前概念,这对他们科学认识的形成与建构产生一定的影响,而了解他们的前概念应该作为教学的起点。本研究选取一个案例（元素单质化合物）,对52名还未正式学习本概念的初三学生进行了调查,在调查的基础上,分析了他们的前概念的特点、形成原因和基本性质,以期为广大教师的概念教学提供依据和借鉴。     

ZH3,ZH+4及ZH4X(Z=N,P,As,Sb,Bi,X=F,Cl,Br,I)的结构与电子性质质

采用MP2/def2-TZVP理论方法考察了ZH3,ZH+4及ZH4X(Z=N,P,As,Sb,Bi,X=F, Cl, Br, I)的结构与电子性质。结果表明,随着氮族元素原子序数的递增,其氢化物(ZH3)中心原子杂化轨道中s成分减小,p成分逐渐增大,杂化轨道偏离平面的程度依次增大,导致NH3空间构型的最为“平面”,而BiH3最为“锥形”。尽管阳离子ZH+4由ZH3中Z的一个不等性sp3杂化轨道提供孤对电子与H+形成,但ZH+4中4个Z-H键等价,Z总体呈现等性sp3杂化。ZH4X均为C3v对称的四面体结构,ZH3与HX之间的作用驱动力来源于离子型的氢键(H3Z…H*-X)而非ZH+4与X－阴阳离子对(ZH+4X－)间的静电作用,H3Z…H*-X内的电子转移主要发生在轨道LP1(Z)与σ*(H*-X)之间。     

元素化学课堂教学的设计：碳的结构与性能及其应用

以"碳的结构与性能及其应用"为例说明元素化学课堂教学中的方法,引导学生在复习碳元素的结构与性质的基础上,组织学生开展课堂讨论,引导学生对不断涌现的新型碳材料的关注和兴趣。同时,分组讨论碳氧化物的结构与化学性质之间关系及其有效利用,即模拟光合作用实现CO2的光催化还原和基于费托合成实现CO为原料制备燃料,鼓励和推进学生开展碳材料及其应用的本科生科研训练,实现课堂知识与科学研究衔接。     

性构相依理论在元素化学教学中的应用

元素化学知识点繁杂而分散,难教、难学是其特点.教学中设计编写了“N2、P4单质的差异”“物质的酸碱性”“物质的毒性”“物质的形状、聚集状态”等6个教学案例,从“性质与结构相互依存”这一核心化学思想出发,一一做出阐释,有效提升了学生的学习兴趣.同时在课程教学中,引导学生有意识地去发现、去运用这一思想,自觉增强基础理论与元素化学的联系,改善了教学效果.     

电离能增量与电子结构的关系

在计算元素的各级电离能增量基础上，绘制了部分元素的电离能增量曲线，它含有更丰富、更真实的原子结构信息，与近代原子结构理论一致，特别是对Ｈｕｎｄ规则的体现，具有直观、形象的特点。     

锕酰冠醚配合物电子结构和化学成键理论研究进展

本文对锕系化合物的结构和性质的理论研究进行了规律性总结,并结合我们的研究成果,重点介绍了锕酰冠醚配合物的配位化学、电子结构和化学成键的基本特征。尽管近年来出现越来越多的光谱实验和晶体学数据报道,但是对锕系配合物的电子结构和化学成键的理论研究还不够系统。本文对锕酰冠醚配合物的配位结构、稳定能和光谱性质的计算结果进行了综述。大环配体(硫代)冠醚的腔体大小决定了配合物的结构特征。通过理论研究,在锕酰冠醚配合物中存在具有典型的An≡O_actinyl共价键和An-O_ligand和An-S_ligand离子键。对于离子键An-O_ligand和An-S_ligand,An和供电子配体之间通过价原子轨道的径向分布重叠形成微弱的共价相互作用。从U到Cm,配体向金属的电荷转移(LMCT)逐渐显著,导致Am和Cm的氧化态降低,金属离子与配体的作用变弱。这一成键规律和金属氧化态的变化规律,为实验上筛选合理且高效的镧锕分离配体提供重要理论指导。     

化学藏汉双语教学现状调查及建议

对甘肃甘南藏族自治州中学化学藏汉双语教学现状进行调查研究,总结了在双语教学模式推进和功能体现等方面取得的成效,分析了存在的问题。化学教师双语教学能力需要提高;藏族学生的化学学习策略和学习方法制约着化学学习能力的提升;藏族中学所用化学教材对藏族学生而言难度较大,远离学生的成长环境和生活境遇,学习资源缺乏,使藏族学生遭遇语言经验和知识理解的双重难度;藏族中学化学实验条件和教师实验教学技能影响了实验教学的有效开展。由此提出促进化学藏汉双语教学的策略建议,以提升藏族学生的科学素养,培养“民汉兼通”的理科人才。