硅酸及其盐的研究(ⅩⅥ)——硅酸胶凝作用中的离解常数

以HOAc和H₂SO₄为酸化剂,研究了不同SiO₂/Na₂O摩尔比的硅酸钠在酸化后胶凝时间和pH的关系.从“N”曲线的结构求得了硅酸在胶凝作用中的各级离解常数.     

四元水盐体系H+, Li+, Mg2+/CI——H2O中0℃时相平衡的研究

1.本文报告四元体系H⁺,Li⁺,Mg²⁺∥Cl^--H₂O的研究。此体系H⁺,Li⁺,Mg²⁺∥Cl^--H₂O在0℃时的等温溶度图上有MgCl₂·6H₂O,HCl·MgCl₂·7H₂O,LiCl·MgCl₂·7H₂O,LiCl·2H₂O,LiC1.本文报告四元体系H⁺,Li⁺,Mg²⁺∥Cl^--H₂O的研究。此体系H⁺,Li⁺,Mg²⁺ Cl^--H₂O在0℃时的等温溶度图上有MgCl₂·6H₂O,HCl·MgCl₂·7H₂O,LiCl·MgCl₂·7H₂O,LiCl·2H₂O,LiCl·H₂O等五种盐的结晶区域以及一个HCl分压大于1大气压的区域。 2.在研究三元体系H⁺,Mg²⁺∥Cl^--H₂O时,进一步证实有可称为氢(或泋)光滷石的复盐HCl·MgCl₂·7H₂O生成,它于1大气压下在約44℃分解。在三元体系H⁺,Li⁺∥Cl^--H₂O中,当0℃时,它也作为固相之一而存在。 3.初步考察所研究的三元和四元体系中的盐析作用。确定在溶液粗成变化相当大的范围内,MgCl₂·6H₂O的溶度随氯化氢和氯化锂的浓度增加而比例下降(以重量克分子浓度表示溶液组成),同时在四元体系中氯化氢与氯化锂对溶液中氯化鎂的盐析作用呈加和性,即它们在四元体系中的总盐析作用等于它们分别在相应三元体系中对氯化镁的盐析效应之和。l·H₂O等五种盐的结晶区域以及一个HCl分压大于1大气压的区域。 2.在研究三元体系H⁺,Mg²⁺∥Cl^--H₂O时,进一步证实有可称为氢(或泋)光滷石的复盐HCl·MgCl₂·7H₂O生成,它于1大气压下在約44℃分解。在三元体系H⁺,Li⁺∥Cl^--H₂O中,当0℃时,它也作为固相之一而存在。 3.初步考察所研究的三元和四元体系中的盐析作用。确定在溶液粗成变化相当大的范围内,MgCl₂·6H₂O的溶度随氯化氢和氯化锂的浓度增加而比例下降(以重量克分子浓度表示溶液组成),同时在四元体系中氯化氢与氯化锂对溶液中氯化鎂的盐析作用呈加和性,即它们在四元体系中的总盐析作用等于它们分别在相应三元体系中对氯化镁的盐析效应之和。     

溶胶-凝胶法构筑介孔二氧化硅纳微结构

基于硅酸脂水解/缩合的溶胶-凝胶法是目前制备SiO₂胶体最为常用的化学方法. 在溶胶-凝胶反应过程中, 引入介孔导向剂(通常是表面活性剂)可以得到具有介孔结构的SiO₂胶体. 通过对硅酸脂在多相体系界面水解/缩合过程的调控, 可以构筑具有不同纳微结构的介孔SiO₂材料, 为拓展介孔SiO₂材料的应用领域提供了新机遇, 同时也丰富了对溶胶-凝胶法的理解和认识. 本文综述了利用溶胶-凝胶法构筑介孔SiO₂纳微结构的最新研究进展, 并介绍了其在生物医药、 催化、 吸附分离等领域的应用前景, 最后对这一领域所面临的问题和未来发展方向进行了总结和展望.     

FeOOH明胶复合纳米粒子的制备与表征

采用两步法制备具有弱磁性的FeOOH纳米粒子和FeOOH明胶复合纳米粒子. 透射电镜、扫描电镜、红外光谱、X射线衍射和磁滞回线等测量结果表明: 在一定FeCl₃/Fe₂(SO₄)₃/H₂O摩尔比条件下, 加入十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液, 可制备粒径为30～150 nm弱磁性FeOOH纳米粒子, 其磁性可达6.5×10^－6 emu/g. 弱磁性FeOOH纳米粒子可被明胶包裹. 随着FeCl₃/Fe₂(SO₄)₃摩尔比减小或明胶浓度增加, 纳米球粒径增大, 磁性降低. 随着固化时间增加, FeOOH明胶复合纳米粒子的粒径先增大后减小.     

水玻璃模数的快速测定

水玻璃是含水的多硅酸钠 ,为粘稠状液体。在建筑上常用作接合剂或胶粘剂 ,也是生产耐酸水泥的重要原料之一。其主要成分为氧化钠、二氧化硅和水分。水玻璃模数是指水玻璃试样中二氧化硅与氧化钠的含量之比。通常的做法是分别测出两者的质量分数然后算出。但是在实际应用中 ,用户往往并不需要知道二氧化硅和氧化钠的实际含量 ,而只需了解两者含量的比例即水玻璃的模数即可。为此本法提出水玻璃模数的快速测定法 ,并进行了理论推导。1　理论推导水玻璃中的硅酸钠水解后生成硅酸和氢氧化钠 ,由于硅酸为弱酸 ,所以水玻璃溶液显碱性。可用盐酸标…     

NH4VO3在NH4H2PO4-H2O和(NH4)3PO4-H2O体系中的溶解度

采用等温溶解法测定了偏钒酸铵(NH₄VO₃)在NH₄H₂PO₄-H₂O和(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中T = 298.15-328.15 K时的溶解度以及溶液的密度和pH值。结果表明, NH₄VO₃的溶解度随着(NH₄)₃PO₄或NH₄H₂PO₄溶液浓度的增大,先降低后升高,这是由于同离子效应、化学反应平衡及离子活度的共同作用。比较T = 298.15K时, NH₄VO₃分别在NH₄H₂PO₄-H₂O、(NH₄)₂HPO₄-H₂O和(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中溶解度,发现在相同的磷酸盐浓度下, NH₄VO₃的溶解度在NH₄H₂PO₄-H₂O体系中最大,在(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中居中,在(NH₄)₂HPO₄-H₂O体系中最小。进一步地,在T = 298.15 K和磷酸盐浓度C = 0.5 mol·kg^-1时,结合pH值和反应溶度积常数K_SP等计算三个体系中的平均离子活度系数(γ_±),发现γ_±值在(NH₄)₂HPO₄-H₂O体系中最大,在(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中居中,在NH₄H₂PO₄-H₂O体系中最小,与溶解度规律一致。     

正硅酸乙酯水解过程的半经验量子化学研究

通过半经验量子化学方法研究了正硅酸乙酯的最优化分子几何结构并推断了催化水解机理。通过用MNDO方法求得正硅酸乙酯在不同条件下水解反应过程的位能曲线,研究了不同催化剂对正硅酸乙酯水解反应过程的影响。计算结果表明,碱催化过程是一个放热过程,硅原子可从原先的4配位的正四面体结构向6配位的八面体结构转变。而在酸性条件下,水合质子作为亲电试剂,可以使正硅酸乙酯的烷氧基质子化,从而增加了正硅酸乙酯的亲电能力。质子化后的正硅酸乙酯容易被亲核试剂所进攻,进攻过程是一个S_N2亲核取代反应过程。计算结果表明,在有氟离子参与的反应过程中,氟离子对正硅酸乙酯亲核进攻所形成的6配位结构易与亲核试剂水分子发生亲核反应。这些结论对实验研究将起到很重要的指导意义。     

层状磷酸锆的合成与性质研究

用回流、水热晶化和HF沉淀三种方法制备了α－Zr(HPO₄)₂·H₂O(α－ZrP)晶体.HF沉淀法制备的α－ZrP晶体尺寸最大,层板有序度最高,水热法次之,回流法最差.水热法合成的α－ZrP尾板本身的结晶度最高.随α－ZrP晶粒增大,层板有序度和层间水的脱除温度均提高,并且需要嵌入更多的烷基胺和醇胺才能导致层板胶体化.HF沉淀法和回流法制备的α－ZrP层板较易水解,水热法制备的样品水解率较低,但三种样品在有机胺浓度为等当点时水解率均不超过20％.     

反相微乳液法制备纳米SiO2的研究

在壬基酚聚氧乙烯5醚(NP-5)/环己烷/氨水的反相微乳液体系中，进行正硅酸乙酯(TEOS)的水解、缩合反应，得到粒径在30～50 nm的单分散纳米SiO₂胶体。红外光谱法(FTIR)及透射电子显微镜(TEM)观察证明了纳米SiO₂粒子的生成。反相微乳液体系相图的研究表明，水相为氨水比纯水有较窄的W/O型微乳区。氨水微乳液是碱催化TEOS水解、缩合制备纳米SiO₂粒子的适宜体系。当体系中TEOS的浓度增大时，粒子的粒径随之增大。降低NP-5     

用Pitzer理论预测混合电解质溶液的偏摩尔体积

用Pitzer理论研究了混合电解质溶液的偏摩尔体积,建立了偏摩尔体积的预测方法,并利用所得电解质溶液的表观摩尔体积的Pitzer参数预测了HNO₃-UO₂(NO₃)₂-H₂O、KCl-Na₂SO₄-H₂O、NaCl-Na₂SO₄-H₂O、NaCl-CaCl₂-H₂O、KCl-CaCl₂-H₂O、KCl-MgCl₂-H₂O和KCl-NaBr-H₂O共7个系统4种类型的混合溶液的偏摩尔体积。     

银溶胶体系表面增强拉曼散射光谱的溶剂效应

研究了银溶胶体系表面增强拉曼散射光谱的溶剂效应,发现在不同的溶剂中,银溶胶的聚集状态不同,当胶粒带电荷时,溶剂还能影响分子在胶粒表面的吸附,溶剂通过改变胶粒的聚集状态及分子在胶粒上的吸附这两个因素影响银溶胶体系的SERS光谱。     

Nitrous oxide gas phase chemistry during silicon oxynitride film growth

N₂O gas phase chemistry has been examined as it relates to the problem of ultrathin film silicon oxynitridation for semiconductor devices. Computational and analytical kinetics studies are presented that demonstrate: (i) there are 5 main reactions in the decomposition of N₂O, (ii) the gas composition over a 1000K – 1400K temperature range is as follows: N₂ (65.3 − 59.3%); O₂ (32.0 − 25.7%); NO (2.7 − 15.0%), (iii) the N₂O decomposition obeys first-order kinetics, and the initial rate law for N₂O decomposition is R_init = 2k₁[N₂O] which rapidly changes to R_late = k₁[N₂O] as the reaction proceeds, (iv) the branching ratio for the two reactions: N₂O + O → 2NO and N₂O + O → N₂ + O₂ lies between 0.1 and 0.5 (0.1 < < 0.5) and varies with conditions, (v) the apparent activation energy for the decomposition of N₂O is 2.5 eV/molecule (2.4×10² kJ/mole), (vi) the rate law for NO formation is R = k₁N₂O], and (vii) the apparent activation energy for the formation of NO is 2.4 eV/molecule (2.3×10² kJ/mole).     

纳米SiO2/HPAM/NaCl分散体系的稳定性、流变性及驱油性能研究

利用纳米粒度及Zeta电位分析仪、流变仪和悬滴法对纳米SiO_2/HPAM/NaCl体系60℃的稳定性、流变性及油水界面张力进行了研究。结果表明,HPAM的加入使SiO_2悬浮液的Zeta电位更负、粒径明显增加,静置10 d无明显浑浊现象。加入纳米SiO_2后,HPAM溶液的黏度增加,耐温、耐盐和耐剪切性能得到改善。对于质量分数为0.18%的HPAM溶液,SiO_2质量分数小于0.5%时,随SiO_2质量分数的增加,体系的黏度、储能模量和损耗模量增加,临界线性应变减小,蠕变回复能力增强;SiO_2质量分数大于0.5%时,出现了相反的现象;这是因为SiO_2质量分数不同时,HPAM在SiO_2表面的吸附量、吸附构型及两者之间形成的网状结构不同。纳米SiO_2的加入同时强化了HPAM降低油水界面张力的性能,加入质量分数为0.2%和0.5%的SiO_2后,HPAM的采收率分别提高了4.5%和6.0%。     

Hydrolysis and polycondensation of ethyl silicates. 3. Hydrolysis and polycondensation of ETS40 (ethyl silicate 40) in the presence of water colloidal silica sols

The hydrolysis and condensation of ETS40 (ethyl silicate 40) in the presence of water colloidal silica sols were studied with the aid of gas chromatography, potentiometry and gelation tests. The acids HCl, H₂SO₄, HNO₃, HCOOH, (COOH)₂ and p-toluenesulfonic acid were used as catalysts.

Water—ethanol solutions of the reaction products of the hydrolysis and condensation of ETS40 in the presence of water colloidal silica sols were stable for more than 2 years.

This stability was caused by a low water content in the water—ethanol solutions of the reaction products, a stable pH of about 2.0 and by bonded or non-bonded interactions between ETS40 hydrolysates (ethoxyhydroxysiloxanes) and large particles of water colloidal silica sols.     

自组装光致形变功能偶氮分子玻璃微球

通过逐滴滴加去离子水的方法, 探究了具有快速光响应的偶氮分子玻璃(IAC-4)在初始浓度范围为1.0~5.0 mg/mL条件下的自组装, 制备了形貌规整、 尺寸均一的胶体球, 并利用动态光散射技术(DLS)测定了IAC-4胶体球的流体力学半径. 通过测定一系列初始浓度的IAC-4溶液的临界水含量, 探究了IAC-4在自组装过程中析出、 聚集成核和核生长的规律. 研究发现, 临界水含量与IAC-4初始浓度的关系符合二元混合溶剂中固体溶质的溶解度变化规律. 通过调节去离子水的滴加量, 研究了自组装过程中, IAC-4聚集体流体力学半径呈现先增大后减小的趋势. IAC-4胶体球的水分散液, 通过室温干燥得到的固态IAC-4微球在线性偏振激光(488 nm, 100 mW/cm²)垂直辐照下表现出快速的光响应特性. 当辐照时间为1 min时, IAC-4微球快速地拉伸形变, 形成平均长径比为1.44的椭圆形粒子. 随着光辐照时间延长, 平均长径比持续增大. 当辐照时间为7 min时, IAC-4微球被拉伸为棒状粒子, 其平均长径比可高达3.32.     

Dehydration of magnesium sulphate heptahydrate investigated by quasi isothermal—quasi isobaric TG

With the help of the quasi isothermal-quasi isobaric technique, completed with DTA and thermomicroscopic examinations, several new observations have been made regarding the dehydration process of MgSO₄ · 7 H₂O. It was found that under given conditions the material, first at 50°C and then at 95°C, melts in an incongruous way. In the course of the latter transformation, a ternary system consisting of solid MgSO₄ · 3 H₂O, a solution phase saturated with respect to the trihydrate, and a water vapour phase, is formed. The saturated solution reaches its boiling point at 105°C. Without any temperature change, the system loses four moles of water and solid MgSO₄ · 3 H₂O remains. This decomposes at 115°C and a mixture consisting of MgSO₄ · H₂O and MgSO₄ · 2 H₂O forms, the proportion of which depends on the experimental conditions. At 150°C, the latter compound loses one mole of water. The MgSO₄ · H₂O maintains constant weight up to 310°C, above which temperature the remaining water of crystallization is removed.     

ZSM-5沸石大单晶的生长

ZSM-5是近十年来发展的具有广泛应用前景的高硅沸石分子筛。其骨架主要由五元环连结而成,具有十元环孔道(直径约6(?))。空间群为P_nma。大于40μm的均匀完美沸石单晶体,为晶体结构的测定以及与催化性质有密切关系的阳离子交换、扩散、吸附等重要性质的研究所必须。在通常的条件下获得大而完美的沸石单晶体是困难的。单晶的合成,有利于研究沸石晶体的形成与生长机理,是沸石结晶动力学研究的重要课题之一。     

煤炭解耦燃烧过程N迁移与转化Ⅱ:单组分气相化学反应实验

在理想平推流反应器中进行了模拟热解气对模拟烟气中NO、N₂O的还原实验研究,考察了反应温度、过剩空气系数λ、热解气中CH₄、CO、H₂、NH₃浓度、烟气中NO、N₂O浓度变化对NO、N₂O出口浓度的影响。实验结果表明,当模拟热解气仅含其中一种气体时,在反应温度973~1 223 K时热解气中CH₄、CO、H₂基本不与NO发生反应,当λ小于或等于1.0时可降低N₂O浓度0%~30%;热解气中NH₃可降低NO 10%~60%,但NH₃不与N₂O发生反应。     

NMR Study on the Hydration of Ions in Microemulsion——Bis-2-Ethylhexyl Phosphoric Acid-Alcohol-Kerosine-Water System

In the present investigation we have observed the proton shift of water of hydration of metal ions in a microemulsion formed by adding water gradually front 0.05% to 20% to a moisture-free bis-2-ethflhexyl phosphoric acid-alcohol-kerosine sistem saponified by metallic sodium,so that the mole ratio of concentration (M )/V(H2O) can be varied from 100:1 to 1:100.Under such conditions,we have obtained the lirni's of SME for various cations as follows 6.78PPm(NH4 ),6.80(Li ).5.96(Na ).6.40(K ),in comparison with the proton shift of liquid water,H2O=4.80PPm.     

在MA(甲基胺)-SiO2-H2O凝胶中ZSM-39单晶的生长

ZSM-39合成专利首次发表于1981年。1982年Schleker和Meier等通过拟合X射线粉末衍射数据推测出ZSM-39晶体具有氧化硅12面体及16面体的笼形包络物结构(ClathrateStructure),与天然矿物硫方晶石(Melanophlogite)的结构类型相近。1983年Bibhy等研究了ZSM-39的性质并用包络物结构进行解释。目前,这类材料的合成与结构研究已成为沸石科学家和矿物学家感兴趣的问题之一。