相变储能化合物CH_3COONa·3H_2O的热分解行为

通过对CH3COONa·3H2O进行热重(TG)及差示扫描量热法(DSC)测试,分析了其热分解行为,并从热力学的角度对其脱水过程进行了讨论。结果表明,CH3COONa·3H2O的脱水过程可分为两个阶段,先失液态水形成CH3COONa溶液,再从溶液中脱出气态水,并且在加热过程中一直伴随着结晶水的蒸发逸出。用硅油覆盖的方法能很好地抑制低温时由于蒸汽压差异引起的CH3COONa·3H2O结晶水的不断蒸发逸出问题。     

Criegee自由基CH2O2与H2O反应机理及动力学的理论研究

在6-311＋G(2d,2p)水平下, 采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 研究了Criegee 自由基CH₂O₂与H₂O的反应. 结果表明反应存在三个通道: CH₂O₂＋H₂O®HOCH₂OOH (R1); CH₂O₂＋H₂O®HCO＋OH＋H₂O (R2); CH₂O₂＋H₂O®HCHO＋H₂O₂ (R3), 各通道的势垒高度分别为43.35, 85.30和125.85 kJ/mol. 298 K下主反应通道(R1)的经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)的速率常数k^TST与k^CVT均为2.47×10^－17 cm³•molecule^－1•s^－1, 而经小曲率隧道效应模型(SCT)校正后的速率常数k^CVT/SCT为 5.22×10^－17 cm³•molecule^－1•s^－1. 另外, 还给出了200～2000 K 温度范围内拟合得到的速率常数随温度变化的三参数Arrhenius方程.     

MgO·3B2O3·3.5H2O的合成、表征及其溶液Raman光谱分析

硼是具有独特化学行为的稀有亲氧元素，在自然界中主要是以无机硼氧酸和硼氧酸盐形式存在。在硼酸盐晶体中，硼以聚合硼氧配阴离子形式存在，其中配位数为３和４的硼原子比可以有所不同，这使得硼酸盐种类繁多，结构复杂多样。至今，人们在自然界和实验室已发现了４种六硼酸镁盐犤１，２犦：MgO·３B２O３·nH２O（n＝７．５，７，６，５），它们的分子结构中都含有犤B６O７（OH）６犦２－基团。最近，我们在硼酸盐化学系列研究中，利用复盐氯柱硼镁石在沸点温度下的硼酸溶液中的相转化，合成了一种新的六硼酸镁盐MgO·３B２O３·３．…     

化合物Cs5EuCl8·14H2O和Cs2EuCl5·4H2O的制备和荧光性

The two new compounds Cs₅EuCl₈·14H₅O(5∶1 type) and Cs₂EuCl₅·4H₂O(2∶1 type) were found and syn-thesized from CsCl-EuCl₃-11%HCl-H₂O quaternary systems by phase equilibrium method, and were characterized and measured by ultra-violet absorption spectrometry and fluorescence spectrum. The results show that upconversion spectrum exhibit at 590nm and 610nm exited at 790nm, and the upconversion intensity increases with the EuCl₃ ratio increasing in CsCl.     

CoC2O4·2H2O在空气中的热分解动力学研究

纳米Co3O4具有尖晶石结构,Co3 占据八面体位,具有较高的晶体场稳定化能,在空气中低于800℃时十分稳定,是优良的催化材料[1]。Co3O4还可以作为高比能锂离子电池负极材料具有非常好的电化学活性,充放电容量高达960m A h·g-1。纳米Co3O4在紫外、可见及近红外区域都有良好的吸收效果,因此,在隐身技术、保温节能技术等领域具有潜在的应用前景。所以,Co3O4超细粉体的制备和应用研究具有十分重要的意义。我们合成了草酸盐先驱物制备纳米Co3O4用作隐身材料,因此对先驱物的热分解过程研究是十分必要的。热分析方法在了解先驱物热分解反应的物理…     

三元体系YCl3-CdCl2-H2O和四元体系YCl3-CdCl2-HCl(～8.8%)-H2O (25 ℃)的相平衡及其固相新化合物的研究

The equilibrium solubilities of the ternary system YCl₃-CdCl₂-H₂O, the quaternary system YCl₃-CdCl₂-HCl(～8.8%)-H₂O were determined at 25 ℃ and the phase diagrams were constructed. The results show that the ternary system was complicated with six equilibrim solid phases CdCl₂·2.5H₂O, CdCl₂·H₂O, 8CdCl₂·YCl₃·15H₂O (8∶1 type), 4CdCl₂·YCl₃·13H₂O(4∶1 type), 5CdCl₂·2YCl₃·26H₂O (5∶2 type) and YCl₃·6H₂O. The quaternary system was also complicated with four equilibrim solid phase CdCl₂·H₂O, 4CdCl₂·YCl₃·13H₂O (4∶1 type), 5CdCl₂·2YCl₃·26H₂O(5∶2 type) and YCl₃·6H₂O. Among the three new compounds 8CdCl₂·YCl₃·15H₂O, 4CdCl₂·YCl₃·13H₂O and 5CdCl₂·2YCl₃·26H₂O, 8CdCl₂·YCl₃·15H₂O was a kind of metastable compound only in ternary system, and it was changed into 4CdCl₂·YCl₃·13H₂O with time. Both 4∶1 type and 5∶2 type existed in ternary and quaternary system, but they were also congruently soluble compounds in quaternary system. They have been prepared from the system and have been characterized by XRD, TC-DTG and DSC.     

Se掺杂WO3·0.5 H2O/g-C3N4光电催化剂的析氢反应性能

以二氰二胺、硒粉和钨酸钠为前驱体,采用一锅法成功制备出Se掺杂WO₃·0.5 H₂O/g-C₃N₄(Se/WCN)催化剂。并采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和 X 射线光电子能谱(XPS)对样品的物相结构、形貌及化学组成进行表征。与原始的 WO₃和 g-C₃N₄相比,Se/WCN 催化剂的起始电位降到了-0.75 V(vs RHE),电流密度高达 70 mA·cm^-2,表现出更高的电催化活性。而光照后,Se/WCN 的催化性能进一步提升,起始电位从-0.75 V(vs RHE)降至-0.65 V(vs RHE),电荷转移电阻由371.4 Ω减小到310.0 Ω。     

CH3S自由基H迁移异构化及脱H2反应的直接动力学研究

采用密度泛函方法(MPW1PW91)在6-311G(d,p)基组水平上研究了CH₃S自由基H迁移反应CH₃S→CH₂SH (R1), 脱H₂反应CH₃S→HCS＋H₂ (R2)以及脱H₂产物HCS异构化反应HCS→CSH (R3)的微观动力学机理. 在QCISD(t)/6- 311＋＋G(d,p)//MPW1PW91/6-311G(d,p)＋ZPE水平上进行了单点能校正. 利用经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)分别计算了各反应在200～2000 K温度区间内的速率常数k^TST和k^CVT, 同时获得了经小曲率隧道效应模型(SCT)校正后的速率常数k^CVT/SCT. 结果表明, 反应 R1, R2 和R3的势垒△E^≠分别为160.69, 266.61和241.63 kJ/mol, R1为反应的主通道. 低温下CH₃S比CH₂SH稳定, 高温时CH₂SH比CH₃S更稳定. 另外, 速率常数计算结果显示, 量子力学隧道效应在低温段对速率常数的计算有显著影响, 而变分效应在计算温度段内对速率常数的影响可以忽略.     

CH3O与ClO双自由基反应机理的量子化学研究

在QCISD(T)/6-311＋G(d,p)//B3LYP/6-311＋G(3df,3pd)水平上, 对CH₃O与ClO双自由基反应进行了理论研究. 结果表明, 该反应共有三个反应通道, 产物分别为HOCl＋CH₂O, CH₂O₂＋HCl和CH₃Cl＋O₂(¹Δ). 不论从动力学角度, 还是从热力学角度看, 形成产物HOCl＋CH₂O的通道均是最有利的, 因此为主要反应通道, 这与实验观察到的结果是一致的.     

层状K4Ag2Sn3S9·2H2O的溶剂热合成与表征

用溶剂热法合成了K4Ag2Sn3S9·2H2O,通过单晶X射线衍射、DSC、TG、IR和紫外漫反射光谱等手段对其进行了表征.结果表明,K4Ag2Sn3S9·2H2O属单斜晶系,P21/m空间群,a=0.78071(2)nm,b=2.73508(1)nm,c=1.05008nm,α=90°,β=103.87(6)°,γ=90°,Z=4.其层状结构内具有一维孔道,钾离子分离在层间及层内孔道中.     

配合物Zn(Leu)SO4·0.5H2O的合成与热行为

在水-丙酮溶液中制备了Zn(Leu)SO₄·0.5H₂O的配合物。通过热重和红外分析,研究了它的热分解机理,可分为三步完成。第一阶段配合物的脱水过程在60～180℃,形成Zn(Leu)SO₄,第二阶段,Zn(Leu)SO₄进一步分解为Zn(Leu)SO₄·9ZnSO₄,随后其在728℃完全分解为ZnO。在不同线性升温5.0,10.0,15.0,20.0K·min^-1条件下,用两种积分法和三种微分法研究了题目化合物失去配体过程的非等温动力学,相应过程的表观活化能E为133.78kJ·mol^-1,指前因子A为10^8.19s^-1,配体失去过程为三维扩散机理控制,并建立了反应过程的动力学方程。     

四元体系CdCl2-LaCl3-(9.7%)HCl-H2O在298K的相平衡及其固相化合物的研究

The equilibrium solubility of the LaCl₃-CdCl₂-(9.7%)HCl-H₂O quaternary system at 298K was determined and the phase diagram was constructed. The results show that the system is complicated with four equilibrium solid- phases CdCl₂·H₂O， 8CdCl₂·LaCl₃·16H₂O(8∶1 type)， 4CdCl₂·LaCl₃·12H₂O(4∶1 type) and LaCl₃·7H₂O， respectively. The two new compounds 8CdCl₂·LaCl₃·16H₂O(8∶1 type) and 4CdCl₂·LaCl₃·12H₂O(4∶1 type) are congruently soluble in ～9.7% HCl-H₂O medium and have not yet been reported in literatures. Both com-pounds have been prepared from the system and have been characterized by XRD， TG-DTG and DSC.     

o-ZrW1.6Mo0.4O8·H2O正交相的合成与表征

The precursor ZrW_1.6Mo_0.4O₇(OH)₂(H₂O)₂ was characterized by IR and XRD methods. δ′-ZrW_1.6Mo_0.4O₈ was prepared by careful controlling the annealing conditions from the precursor and was determined to have the formula as o-ZrW_1.6Mo_0.4O₈·H₂O by TG-DSC, IR, and XRD methods. The relation between o-ZrW_1.6Mo_0.4O₈·H₂O and o-ZrW_1.6Mo_0.4O₈ was discussed through variable temperature XRD patterns. Further more, the mechanism of the precursor dehydration was suggested.     

Na2MoO4·2H2O晶体及其熔体结构的温致拉曼光谱

利用原位高温拉曼光谱技术对Na_2MoO_4·2H_2O(NMHO)晶体的脱水、相变以及熔融过程中微结构变化和分子振动特性进行了研究。结果显示在363 K,正交NMHO晶体脱水形成对称性更高的立方α-NMO(Na_2MoO_4)晶体;随着温度升高至熔点,α-NMO晶体经历了如下相变:α→β→γ→δ,分析了相变过程中温度对孤立的[MoO_4]_(2-)中Mo-O键的对称伸缩振动波数的作用,进而获得其平均键长以及对称性的变化过程;结合密度泛函理论对已知晶型的NMHO,α-NMO及γ-NMO晶体进行了拉曼光谱的计算模拟,并对其振动模式进行了归属;采用量子化学从头计算方法研究了NMO熔体中[MoO_4]~(2-)的团簇类型。     

(Zn1-xMnx)C2O4·2H2O在空气中的热分解动力学研究

用热分析（TG-DTG/DTA）、X射线衍射（XRD）技术和透射电镜（TEM）研究了固态物质Zn_1-xMn_xC₂O₄•2H₂O在空气中热分解的过程。热分析结果表明，Zn_1-xMn_xC₂O₄•2H₂O在空气中分两步分解，其失重率与理论计算失重率相吻合。 XRD和TEM结果表明，Zn_1-xMn_xC₂O₄•2H₂O分解的最终产物为Zn_1-xMn_xO,其颗粒大小约为10-13 nm。在非等温条件下对Zn_1-xMn_xC₂O₄•2H₂O的热分解动力学进行了分析。用Friedman法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法求取了分解过程的活化能E，并用多元线性回归给出了可能的机理函数。Zn_1-xMn_xC₂O₄•2H₂O两步热分解的活化能分别为155.7513 kJ/mol 和215.9397 kJ/mol。     

氮肥管理对夏玉米土壤CH4和N2O排放的影响

通过设置四个不同的氮肥管理措施, 即氮肥施用量300 kg N/ha (N300)和250 kg N/ha (N250)、改进的施肥模式(Optimized)以及施用缓释肥(SRU), 研究华北平原夏玉米生长季土壤与大气之间CH₄和N₂O的交换通量及相应措施的减排潜力. 结果表明, 在2008年整个夏玉米生长季, 土壤都是大气CH₄的净吸收库和N₂O的排放源. 夏玉米生长季土壤氧化吸收的CH₄总量从大到小依次为Optimized > N250 > SRU > N300, 对应的吸收总量依次为624.16、590.07、487.89以及316.02 g CH₄-C/ha, 各处理间氧化吸收的CH₄总量无显著差异. 与N300和N250这两个处理相比, 依据夏玉米对氮肥的需肥规律以及玉米根层土壤速效氮的供给能力而确定氮肥施用量, 同时再平衡施用磷肥和钾肥的改进施肥模式能够显著降低夏玉米生长季N₂O的排放. 施用聚乙烯包膜的尿素也能够显著降低夏玉米季N₂O的排放. 夏玉米生长季土壤排放的N₂O总量从大到小依次为N300 > N250 > Optimized > SRU, 对应的排放总量依次为3462.18、2340.07、1680.00以及911.91 g N2O-N/ha, 相应的N₂O排放系数分别为1.15%、0.94%、0.91%以及0.30%.     

(H2O)2和(HCl)2非线性光学性质的从头计算研究

用MP2方法及aug-cc-pVDZ,aug-cc-pVDZ+BF,aug-cc-pVTZ和aug-cc-pVTZ+BF基组对(H2O)2和(HCl)2超分子的静态偶极矩μ0,极化率α0及第一超极化率β0进行计算.采用Counterpoise方法消除基组的重叠误差(BSSE),得到上述物理性质的分子间相互作用的贡献,在此基础上研究了其中新的长程π型氢键的效应.     

Zn(Oxin)2·2H2O纳米晶的固相化学反应合成及表征

随着纳米微粒研究的深入,对纳米超细微粒提出了不同的物理、化学特性需求,制备高纯、超细、均匀的纳米微粒,发展新型的纳米材料,就显得非常重要,而解决问题的关键在于研究、发展新的合成技术.通常,纳米微粒制备的要求是:表面洁净;粒子形状及粒径、粒度分布可控,防止粒子团聚;易于收集;有较好的稳定性;产率高.     

CCl2与CH2O插入反应机理及热力学与动力学特性的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-311G*和高级电子相关耦合簇[CCSD(T)/6-311G*]方法计算研究了CCl₂与CH₂O的插入反应机理, 全参数优化了反应势能面各驻点的几何构型, 用内禀反应坐标(IRC)和频率分析方法, 对过渡态进行了验证. 研究结果表明: 反应(1)是单重态二氯卡宾与甲醛插入反应的主反应通道. 该反应由两步组成: (i)两反应物首先经一无能垒的放热反应, 放出9.73 kJ•mol^－1的热量, 生成一中间体IM1, (ii)中间体IM1经一过渡态TS1, 发生H的转移, 生成产物P1, 其势垒为47.32 kJ•mol^－1. 用RRKM-TST理论计算了300～1900 K温度范围内反应(1)的压力效应. 用经Wigner校正的Eyring过渡态理论研究了不同温度下该反应的热力学和动力学性质. 从热力学和动力学角度综合分析, 在高压限101325 Pa下, 该反应进行的适宜温度范围为400～1800 K, 如此, 反应既有较大的自发趋势和平衡常数, 又具有较快的反应速率.     

反相微乳液介质中Nd2(CO3)3·8H2 O的可控合成

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇/正辛烷/硝酸钕[Nd(NO3)3]溶液(碳酸钠溶液)所组成的反相微乳液为反应介质, 采用微乳液溶剂热法合成了Nd2(CO3)3·8H2O, 并考察了水/核比([H2O]/[CTAB])和Nd(NO3)3的浓度对其形貌和尺寸的影响. 利用X射线衍射(XRD)、 热分析(DSC-TGA)、 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对Nd2(CO3)3·8H2O的晶型、 形貌及尺寸进行了表征, 并提出了不同形貌Nd2(CO3)3·8H2O形成的可能机理. 结果表明, 随着水/核比的增大, Nd2(CO3)3·8H2O的形貌从多面体变成鱼尾状, 再变成针状; 随着Nd(NO3)3浓度的增大, 针状Nd2(CO3)3·8H2O的尺寸逐渐减小.