八面体纳米钼酸钡的制备及标准摩尔生成焓的测定

根据热力学势函数法建立纳米钼酸钡与块体钼酸钡标准摩尔生成焓之间的关系, 利用原位微量热技术获取纳米钼酸钡与盐酸反应的反应热, 以已知的块体钼酸钡的标准摩尔生成焓－1507.5 kJ•mol^－1为参考标准, 求得由反相微乳液法制备的八面体纳米钼酸钡的标准摩尔生成焓为(－336.62±0.33) kJ•mol^－1, 两种材料标准摩尔生成焓数值的差异证明纳米结构比块体结构能态更高, 更加不稳定.     

野草状纳米氧化锌的制备及标准摩尔生成焓

本文采用反相微乳液法制备了尺寸均匀的野草状ZnO纳米结构. 依据热力学势函数法获得了纳米ZnO与块体ZnO标准摩尔生成焓的关系, 并结合微量热技术求得了所制备产物的标准摩尔生成焓, 为研究其它纳米材料的标准摩尔生成焓提供了一种广泛适用的新方法.     

四针状纳米氧化锌的热力学函数

采用简单、温和的微乳液水热辅助法合成了尺寸、形貌均匀的四针状ZnO纳米结构,每个结构由四根长约250nm的纳米针组成．基于块体ZnO的热力学函数已知,依据热力学势函数法设计热化学循环,将纳米ZnO与块体ZnO的热力学函数进行了关联．并结合热动力学理论及过渡态理论,利用微量热技术获得了所制备的四针状纳米ZnO在298．15K下的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成Gibbs自由能、标准摩尔熵值分别为（-329．37±0．43）kJmol-1,（-318．51±0．03）kJmol-1,（20．36±1．05）Jmol-1 K-1．     

纳米氧化锌的标准摩尔生成焓

采用微乳液-水热辅助法合成了尺寸、形貌均匀的ZnO纳米棒,其长度约400 nm,直径约50 nm。基于将纳米ZnO与块体ZnO的标准摩尔生成焓相关联,依据热力学势函数法设计热化学循环,获得了纳米ZnO与块体ZnO标准摩尔生成焓的关系。结合微量热技术求算出了下所制备的ZnO纳米棒在298.15 K下的标准摩尔生成焓为(-331.70±0.42)kJ.mol-1。     

纳米氧化锌热力学函数的微量热法及电化学法测量

采用微乳液-水热辅助法制备了形貌和尺寸均匀的纳米氧化锌分级结构,并对其进行了表征.利用微量热技术和电化学方法分别测定了纳米Zn O在298.15 K下的热力学函数(标准摩尔生成焓、标准摩尔生成Gibbs自由能及标准摩尔熵).采用微量热方法测定纳米材料热力学函数主要基于纳米反应体系与对应块体反应体系的过渡态相同;采用电化学方法测定纳米材料热力学函数主要基于纳米材料与对应块体材料组成电池后的电极电势不同.结果表明,采用微量热法及电化学法获取的产物的热力学函数在误差允许范围内近似相等.由此证明了微量热技术及电化学方法获取纳米材料热力学函数的科学性及有效性,同时也进一步说明纳米Zn O反应体系与块体Zn O反应体系所经历的过渡态相同.     

5-氨基间苯二甲酸钠和5-羟基间苯二甲酸钠的热力学性质

在水溶液中合成了5-氨基间苯二甲酸钠(1)和5-羟基间苯二甲酸钠(2)固态样品,元素分析和TG-DTG确定其组成符合C8H5O4NNa2·H2O(1)和C8H4O5Na2·H2O(2).用精密自动绝热热量计测定了它们在78～400K温区的低温热容,将实验值用最小二乘法拟合,得到热容随温度变化的多项式方程,用此方程进行数值积分,得到该温区内每隔5K的舒平热容值和各种热力学函数值.用RD496-2000型微热量计测定了样品在298.15K时的标准摩尔溶解焓分别为ΔsolHmθ(1,s)=-44.552±0.164kJmol-1和θΔsolHm(2,s)=-36.055±0.154kJmol-1,计算了其水合阴离子标准摩尔生成焓分别为θΔfHm(C8H5O4N2-,aq)=-684.56±1.67kJmol-1和ΔfHmθ(C8H4O52-,aq)=-1263.43±2.13kJmol-1.用RBC-II型精密转动弹热量计测定了样品的恒容燃烧热分别为ΔcU(1,s)=-13382.14±5.28Jg-1和ΔcU(2,s)=-10339.15±4.15Jg-1,计算了它们的标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓分别为ΔcHmθ(1,s)=-3252.90±1.28kJmol-1和θΔcHm(2,s)=-2522.64±1.01kJmol-1,ΔfHmθ(1,s)=-1406.46±1.66kJmol-1,θΔfHm(2,s)=-1993.79±1.46kJmol-1.     

粒度对纳米体系化学反应热力学性质的影响

为了研究纳米粒子的粒度对化学反应热力学性质的影响规律, 以球形原子簇来模拟纳米金刚石颗粒, 用量子化学方法对粒度不同的金刚石纳米粒子与氧气反应的热力学性质进行了计算. 结果表明, 粒度对多相反应的标准摩尔反应焓△rH0m、标准摩尔反应熵△rS0m、标准摩尔反应吉布斯函数△rG0m和标准平衡常数K0均有明显的影响, 随着反应物粒径的减小, △rH0m、△rS0m和△rG0m均降低,而K0增大. 这些影响规律与实验结果基本一致.     

ZnO纳米片层结构的原位生长机理及热力学函数

采用绿色水介质体系一步合成了3种不同尺寸的ZnO纳米片层结构。 通过微热量技术获取其原位生长过程的热谱曲线,从动力学和热力学角度分析其生长机理;利用电化学方法测定了不同温度下纳米ZnO与块体ZnO原电池的电势差,结合热力学基本公式求算出ZnO纳米片层结构的热力学函数值,并与生长机理关联讨论。 结果表明,ZnO纳米片层结构的生长经历了先表观吸热后表观放热,放热减慢,最后到达放热平台的热量变化阶段。 标准摩尔熵、标准摩尔生成Gibbs自由能及标准摩尔生成焓均随着尺寸减小而逐渐增大。 本文为纳米材料的原位生长机理与热力学函数的关联研究提供了新的思路和方法。     

SrB_4O_7·3.5H_2O的合成、表征与热化学研究

合成了一种新型碱土金属硼酸盐SrB4O7·3.5H2O,并对它进行了化学分析、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及热分析(TG-DTA)等一系列物相鉴定与表征.通过设计热力学循环,利用微热量计测定了SrB4O7·3.5H2O溶解于约1 mol·L-1HCl水溶液中的摩尔溶解焓,再结合H3BO3在 HCl(aq)的摩尔溶解焓,Sr(OH)2·8H2O(s)溶解于[HCl(aq)+H3BO3(aq)]的摩尔溶解焓,以及H2O(l)、Sr(OH)2·8H2O(s)与 H3BO3(s)的标准摩尔生成焓,得到了SrB4O7·3.5H2O的标准摩尔生成焓为–(4435.15± 3.30)kJ·mol–1.     

4-硝基苯甲醇的低温热容和标准摩尔生成焓

用精密自动绝热量热计测定了4-硝基苯甲醇（4-NBA）在78 ~ 396 K温区的摩尔热容。其熔化温度、摩尔熔化焓及摩尔熔化熵分别为:(336.426 ± 0.088) K, (20.97 ± 0.13) kJ×mol-1 和 (57.24 ± 0.36) J×K-1×mol-1.根据热力学函数关系式,从热容值计算出了该物质在80 ~ 400 K温区的热力学函数值 [HT - H298.15 K] 和[ST - S298.15 K]. 用精密氧弹燃烧量热计测定了该物质在T＝298.15 K的恒容燃烧能和标准摩尔燃烧焓分别为 (C7H7NO3, s)＝- ( 3549.11 ± 1.47 ) kJ×mol-1 和 (C7H7NO3, s)＝- ( 3548.49 ± 1.47 ) kJ×mol-1. 利用标准摩尔燃烧焓和其他辅助热力学数据通过盖斯热化学循环, 计算出了该物质标准摩尔生成焓 (C7H7NO3, s)＝- (206.49 ± 2.52) kJ×mol-1 .     

水合偏硼酸钾的热化学研究

Hydrated potassium monoborate(KBO₂·4/3H₂O) was obtained from an aqueous solution in a mole ratio of K₂O∶B₂O₃=2∶1 and characterized by powder X-ray diffraction(XRD)， infrared spectroscopy(FT-IR) and Raman spectroscopy. The enthalpy of solution of hydrated potassium monoborate， KBO₂·4/3H₂O， in approximately 1mol·dm^-3 aqueous hydrochloric acid was determined. Together with the previously determined enthalpies of so-lution of H₃BO₃ in approximately 1mol·dm^-3 HCl(aq) ，and of KCl in aqueous(hydrochloric acid+boric acid)， the standard molar enthalpy of formation of -(1411.11±0.84)kJ·mol^-1 for KBO₂·4/3H₂O was obtained from the standard molar enthalpies of formation of KCl(s)， H₃BO₃(s)， and H₂O(l). The standard molar entropy of formation of -422.94J·K^-1·mol^-1 and standard molar entropy of 163.47J·K^-1·mol^-1 for KBO₂·4/3H₂O were calculated from the thermodynamic relations. A group contribution method is applicable to KBO₂·4/3H₂O.     

量热法测定氯化钐与甘氨酸配合物的标准生成焓

稀土在生命科学领域的研究日益受到人们关注,稀土化合物所具有的抑菌、抑癌、消炎等作用及其作用机理的探讨已有报道［１～３］。最近几年稀土在生物领域中的研究又有了新的突破和进展,从稀土与氨基酸、蛋白质、膜脂及膜蛋白的作用到其对ＤＮＡ。ＲＮＡ的影响［１,４］,从稀土的分子水平、细胞及亚细胞水平到动物整体实验的系统研究［５,６］等,分别从不同的层次、不同的水平研究了稀土的生物效应。但至目前为止,稀土的生物效应机理及其对人体的影响尚未得到令人满意的解释。由于氨基酸是构成人体蛋白质的基本单位,故研究稀土与氨基…     

嘧霉胺的标准生成焓及其抗灰葡萄孢菌作用

用苯胺、氨基氰、乙酰丙酮三种物质合成了杀菌剂嘧霉胺(C12N3H13).并用溶解量热法在常压、298.15K下,分别测定了苯胺、氨基氰、乙酰丙酮和嘧霉胺在混合溶剂(VDMF:VDMSO=2:1)中的溶解焓:ΔsHmΘ(C6NH7(l),298.15K)=-(12.48±0.16)kJmol-1、ΔsHmΘ(NH2CN(s),298.15K)=-(8.06±0.42)kJmol-1、ΔsHmΘ(CH3COCH2COCH3(l),298.15K)=(1.26±0.03)kJmol-1和ΔsHmΘ[C12N3H13(s),298.15K]=(13.84±0.12)kJmol-1.根据热化学原理求出了298.15K时,合成反应的标准反应热ΔrHmΘ=-(35.65±0.47)kJmol-1,以及嘧霉胺(C12N3H13(s))的标准摩尔生成焓ΔfHmΘ(C12N3H13(s),298.15K)=(198.5±1.5)kJmol-1;用TAMair微量热仪测定了嘧霉胺(C12N3H13(s))在301.15K时对灰葡萄孢菌作用的产热曲线,根据产热曲线求算了在嘧霉胺作用下,灰葡萄孢菌生长代谢的最大发热功率Pmax、最大产热功率的时间tmax、速率常数k和抑制率I等热动力学参数.结果表明:嘧霉胺在低浓度下对灰葡萄孢菌有刺激作用,高浓度下为抑制作用,即嘧霉胺对微生物的生长具有双向生物效应,也称为Hormsis效应.     

水合烟酸钡的合成、±结构表征和热化学性质

选择烟酸和氢氧化钡作为反应物, 利用室温固相合成方法, 借助于球磨技术, 合成了一种新的化合物——水合烟酸钡. 利用化学分析、元素分析、FTIR和X射线粉末衍射等方法确定了它的组成和结构为Ba(Nic)2·3H2O(s). 利用精密自动绝热热量计直接测定了此化合物在78-400 K温区的摩尔热容. 在热容曲线上出现了一个明显的吸热峰, 通过对热容曲线的解析, 得到了相变过程的峰温、相变焓和相变熵分别为(327.097±1.082) K、(16.793±0.084) kJ·mol-1和(51.340±0.164) J·K-1·mol-1. 将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合得到摩尔热容(Cp,m)对温度(T)的多项式方程, 并且在此基础上计算出了它的舒平热容值和各种热力学函数值. 另外, 依据Hess定律, 通过设计合理的热化学循环, 选择体积为100 mL、浓度为0.5 mol·L-1的盐酸作为量热溶剂, 利用等温环境溶解-反应热量计分别测量固相反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓, 利用溶解焓确定固相反应的反应焓为⊿rH0m=-(84.12±0.38) kJ·mol-1. 最后, 利用固相反应的反应焓和其它反应物和产物已知的热力学数据计算出水合烟酸钡的标准摩尔生成焓为⊿fH0m[Ba(Nic)2·3H2O(s)]=-(2115.13±1.90) kJ·mol-1.     

配合物Zn(Phe)(NO3)2·H2O(s)的低温热容和标准摩尔生成焓

利用精密自动绝热热量计直接测定了配合物Zn(Phe)(NO3)2·H2O(s) (Phe:苯丙氨酸)在78-370 K温区的摩尔热容. 通过热容曲线的解析得到该配合物的起始脱水温度为, T0=(324.27±0.37) K. 将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合得到摩尔热容(Cp, m)对温度(T)的多项式方程, 并且在此基础上计算出了它的舒平热容值和各种热力学函数值. 依据Hess定律, 通过设计热化学循环, 选择体积为100 mL浓度为2 mol·L-1 的盐酸作为量热溶剂, 利用等温环境溶解-反应热量计分别测定混合物{ZnSO4·7H2O(s)+2NaNO3(s)+L-Phe(s)}和{Zn(Phe)(NO3)2·H2O(s)+Na2SO4(s)}的溶解焓为, ⊿dH0m,1 =(69.42±0.05) kJ·mol-1, ⊿dH0 m,2 =(48.14±0.04) kJ·mol-1, 进而计算出该配合物的标准摩尔生成焓为, ⊿fH0m =-(1363.10±3.52) kJ·mol-1. 另外, 利用紫外-可见(UV-Vis)光谱和折光指数(refractiveindex)的测量结果检验了所设计的热化学循环的可靠性.     

Molar heat capacities and standard molar enthalpy of formation of 2-amino-5-methylpyridine

The heat capacities (C _p,m) of 2-amino-5-methylpyridine (AMP) were measured by a precision automated adiabatic calorimeter over the temperature range from 80 to 398 K. A solid-liquid phase transition was found in the range from 336 to 351 K with the peak heat capacity at 350.426 K. The melting temperature (T _m), the molar enthalpy (Δ_fus H _m⁰), and the molar entropy (Δ_fus S _m⁰) of fusion were determined to be 350.431±0.018 K, 18.108 kJ mol⁻¹ and 51.676 J K⁻¹ mol⁻¹, respectively. The mole fraction purity of the sample used was determined to be 0.99734 through the Van’t Hoff equation. The thermodynamic functions (H _T-H _298.15 and S _T-S _298.15) were calculated. The molar energy of combustion and the standard molar enthalpy of combustion were determined, ΔU _c(C₆H₈N₂,cr)= −3500.15±1.51 kJ mol⁻¹ and Δ_c H _m⁰ (C₆H₈N₂,cr)= −3502.64±1.51 kJ mol⁻¹, by means of a precision oxygen-bomb combustion calorimeter at T=298.15 K. The standard molar enthalpy of formation of the crystalline compound was derived, Δ_r H _m⁰ (C₆H₈N₂,cr)= −1.74±0.57 kJ mol⁻¹.     

2-氨基-4, 6-二甲基嘧啶与锌盐配合物的制备及生成焓测定

Thepyrimidinesasaclassareknowntopossessextraordinarybiologicalpropertiesthataregenerallydistinguishedqualitativelybytheirapplicationsinpesticide,herbicide,bactericide,andmedicineinter-mediates犤1犦.Asurveyoftheseapplicationsandanum-beroftherelatedvariationsthataredevelopedrecent-ly,suchastheextraordinaryeffectiveherbicideofsulfonylsulfourea,revealsthebroadbiologicalimpor-tancejustbecauseofthewideoccurrenceofpyrimi-dinesringsystemsinthesemolecules犤2犦.Ithasbeenshownthatthemedicineintermediates…     

2-吡嗪羧酸银的合成、晶体结构及热化学性质

以二次蒸馏水为溶剂,合成了2-吡嗪羧酸银(Ag(pyza)(s)),并利用X-射线单晶衍射法表征了其晶体结构.根据晶体结构数据计算得到2-吡嗪羧酸银的晶格能为554.10 kJ/mol.利用TG/DSC热分析技术研究了该化合物的热分解过程;用精密自动绝热热量计测量了其在78~378 K温区的低温热容;通过最小二乘法拟合得到了摩尔热容随折合温度变化的多项式方程,利用此方程计算出该化合物的舒平热容和各种热力学函数.通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定了所设计热化学反应的反应物和产物在选定溶剂中的溶解焓,通过计算得到反应的反应焓为:?(31.919±0.526)kJ/mol.利用Hess定律计算出2-吡嗪羧酸银的标准摩尔生成焓为:?(243.659±1.298)kJ/mol.利用紫外-可见光谱仪对反应物和产物溶解所得溶液分别进行测量,从而证实了所设计热化学循环的可靠性.