Cs2SO4溶液结构的初步研究

用北京同步辐射(BSRF)研究了Cs2SO4溶液298 K的水合结构。研究结果表明,溶液中占优势的物种是六水合铯离子和八水合硫酸根离子,揭示了硫酸铯溶液结构,并讨论了浓度对水合结构的影响。硫酸铯溶液中没有发现离子对的存在。     

溶液结构的同步辐射反射法研究——径向分布函数解析

报道由硫酸钠水溶液实验径向分布函数通过理论模型计算,解析溶液结构参数的方法。其中包括建立理论结构模型的基本依据,专用KURLVR程序使用和结构参数最小二乘精修,以及高斯多峰拟合等实用方法,最终给出能够阐述溶液本质的微观结构参数。结果表明,硫酸钠溶液中水合Na+有2个水合层,第一水合层Na+-OH2(I)距离为0.243 nm,配位数6.0;第二水合层距离为0.448 nm,配位数为13.3;SO2-4存在第一水合层,SO2-4-H2O距离为0.374 nm,配位数为9.1;水合硫酸根原子团中氧原子与水分子的作用距离和配位数按OS-W(1)、OS-W(2)、OS-W(3)、OS-W(4),距离依次为0.283、0.322、0.375和0.486 nm,配位数除OS-W(2)为12.9,其余都在8左右;除此之外溶液中还存在NaOSO-3接触离子对,Na-S距离为0.348 nm,配位数0.20,与晶体结构比较证实SO2-4以单齿形式配位到Na+;水共享离子对Na+-W-SO2-4中Na-S距离精修为0.491 nm,配位数0.62。精修的R因子为0.16,表明获得了很好的精修结果。     

不同浓度Li2SO4水溶液结构的X射线衍射研究

用θ～ 2θ型粉末衍射仪反射法精确测量了不同浓度的Li2 SO4水溶液的衍射数据 ,通过数据处理给出了溶液的结构函数和径向分布函数 ,由几何结构模型的最小二乘法精修 ,得到了溶液中阳离子和阴离子第一、二水合层的结构参数。     

298.15K下Li2SO4-Li2B4O7-H2O体系热力学性质的等压研究

用等压法研究了Li2SO4-Li2B4O7-H2O体系的Li2SO4和Li2B4O7纯盐水溶液(离子强度范围分别为0.3577~5.6378 mol.kg-1及0.1747~2.4497mol.kg-1)及混合盐水溶液(离子强度范围为0.3118~5.5248mol.kg-1)的渗透系数,并获得了该体系渗透系数随离子强度的变化规律。用实验数据以最小二乘法求取了Li2SO4和Li2B4O7的纯盐参数及混合盐参数,拟合的标准偏差分别为0.0072和0.0188。用Pitzer模型计算的渗透系数与实验值结果取得一致,表明该模型能够较好的描述25℃下Li2SO4-Li2B4O7-H2O体系的热力学性质。实验对完善含锂、硼盐湖卤水体系的热力学模型和盐湖资源的综合开发具有重要意义。     

四元体系(LiCl + NaCl + Li2SO4 + Na2SO4 + H2O)在75℃等温蒸发相平衡实验与理论研究

梯度太阳能池技术在盐湖化工中是一种经济分离无机盐产品的方法,本文创新性的采用等温蒸发法,模拟四元体系(LiCl + NaCl + Li2SO4 + Na2SO4 + H2O)在75℃等温蒸发相平衡,指导太阳池深池积温分离提取锂盐产品。实验测定了溶解度和溶液密度、pH值等物化性质,并绘制了干盐相图、水图和物化性质组成图。在该四元体系干盐相图中包含3个四元共饱点,7条单变量蒸发曲线和5个结晶区,分别为NaCl,Na2SO4,复盐Li2SO4·Na2SO4,Li2SO4·H2O和LiCl·H2O。采用 Pitzer模型和改进的HMW公式,拟合出该四元体系在75℃时的Pitzer单盐参数、混合离子作用参数和平衡固相的热力学平衡常数,并计算给该四元体系的相图,计算相图和实验相图有较大区别。等温蒸发相图能真实的反应盐湖中盐类沉积规律,并对指导太阳池分离盐类具有重要指导意义。     

云南高原楚雄市SO2浓度变化与热岛效应的关系研究

选取2001～2006年楚雄市及其郊区的气象资料,采用对比分析法对楚雄市的热岛效应情况进行了分析,得出楚雄市冬季热岛强度的日变化幅度较大,夏季热岛强度的13变化幅度较小,总的变化趋势是：夜间02时达到最大,以后温差逐渐减小,到下午14时达到最小,之后热岛强度又逐渐增强。在月际变化中楚雄市的热岛强度以2、3、4月份最强,以6、7、8月份最弱,这与中国北京、上海等部分大城市的热岛效应强度变化有显著差异。采用相关分析法对楚雄市SO2浓度变化与热岛效应强度变化之间的关系进行分析,得出楚雄市SO2浓度变化与热岛效应强度变化之间存在着线性正相关关系,其相关系数达0．626。     

溶液结构的X射线衍射研究──4.用粉末衍射仪精确测定溶液结构的新方法

本文叙述了用θ—2θ型X射线衍射仪精确测定电解质溶液结构的新的实验技术，设计制作了具有恒温功能的超厚液体样品池，并建立了样品池窗口强度的校正方法。建立在Johansson和Yamaguchi工作基础上，发展了液体X射线衍射数据处理和结构参数精细化的计算机程序，获得了非常令人满意的实验结果。由θ－2θ型X射线衍射仪精确测定的径向分布函数与θ－θ型衍射自由表面散射比较，表明DRF分辩率有所提高。     

Li2SO4和MgSO4对C2H5OH—H2O体系的影响

本文首次测定了含Ｌｉ２ＳＯ４和ＭｇＳＯ４盐对醇水混合溶剂工溶度的影响和相关系．Ｌｉ２ＳＯ４盐在室温范围内不会使乙醇─水体系分层，但在ＭｇＳＯ４─Ｃ２Ｈ５ＯＨ—Ｈ２Ｏ体系中加入少量的Ｌｉ２ＳＯ４会使分层温度下降１０℃左右，Ｌｉ２ＳＯ４和ＭｇＳＯ４作为混合盐加入乙醇─水体系中表现出加合性．     

溶液结构研究发展策略浅议

溶液结构被定义为研究溶液中溶剂化物种的微观结构及其与宏观性质之间关系的科学。简单叙述了其研究对象和研究方法,详尽阐述了其科学意义,介绍了其研究现状以及主要进展,并讨论了其研究策略。     

LiMn2O4的溶液—凝胶—酯化法合成反应机制

本文以溶胶－凝－酯化法合成ＬｉＭｎ２Ｏ４尖晶石粉体材料，用ＦＴ－ＩＲ，ＴＧ－ＤＴＡ以及ＸＲＤ研究了ＬｉＭｎ２Ｏ４的形成机制。     

青藏高原崇测冰芯氯离子、硫酸根离子记录

通过对青藏高原崇测冰帽一支18．70m冰芯中Cl^-、SO4^2-离子含量变化的分析表明，20世纪90年来Cl^-、SO4^2-离子含量在波动中呈下降趋势，两种离子的周期性波动变化相似，20世纪晚期比早期和中期的波动幅度小，总体上离子含量逐渐减少与温度在波动中上升相一致，但每一次温度的升高与离子含量的下降并非一一对应。陆源物质和青藏高原上的盐湖是冰芯中Cl^-、SO4^2-离子的主要贡献者。揭示了研究地区大气成分和环境变化与气候变化的关系及亚洲粉尘在全球环境变化中的源区地位。     

288.15 K-323.15 K下氯化锂、硫酸锂溶液的密度及摩尔体积研究

用振荡管密度计测定了常压下,温度在288.15-323.15 K范围内不同离子强度的LiCl和 Li₂SO₄溶液的密度,计算了两种锂盐在不同温度下的表观摩尔体积,溶液的浓度范围分别为(0.1~18.9) mol·kg-1及(0.03~3.0)mol·kg-1。用Pitzer离子相互作用模型拟合了LiCl和Li₂SO₄不同温度下的的Pitzer单电解质体积参数,模型的计算值与实验值相吻合良好。     

浓硫酸钠水溶液中的离子对

不同浓度的Na2SO4水溶液的拉曼光谱显示了SO42-的四个拉曼活性带:980 cm-1处的SO42-的对称伸缩振动模式v1带,1 106 cm-1处的反对称伸缩振动模式v3带,448 cm-1处的变形振动模式v2带和617 cm-1处的变形振动模式v4带。482 cm-1处的肩膀峰是由于NaSO4-离子对的形成对448 cm-1的v2带的影响而形成的SO42-的一个新的振动峰。浓Na2SO4水溶液中,水共享离子对[Na+.H2O.SO42-]-是主要的离子对物种。随着Na2SO4水溶液浓度的增加,Na+和SO42-的相互作用增强,NaSO4-离子对所占的摩尔分数增加。     

SO4^2—、NO3^—对氯同位素测定的干扰及其消除

在石墨存在下用正热电离质谱法测定 Cs2 Cl+正离子是氯同位素测定的最佳方法 ,但实验过程中发现 ,SO42 - 和 NO3- 的存在对测定的干扰较严重。在系统地研究了 SO42 - 和 NO3- 对氯同位素测定影响的基础上 ,定性地给出了在 SO42 -和 NO3-影响下 ,部分仪器聚焦参数的变化 ,并对影响的机理做了一些解释。着重探讨了不产生影响的 SO42 - 和 NO3- 的最高浓度及 SO42 - 和 NO3- 的消除方法 ,以期指导相关的工作     

南极冰盖SO_4~(2-)浓度记录研究进展

本文综述了南极冰盖雪冰中SO2 -4 的来源、SO2 -4 浓度记录的时空分布特征 ,特别对nss SO2 -4 记录的火山活动事件进行了概括与总结 ,反映了近年来南极雪冰中SO2 -4 记录的最新研究进展。南极冰盖雪冰中SO2 -4 来源的综述表明南极地区雪冰中的SO2 -4 主要来源于海盐、海洋生物和火山喷发三种。很多研究表明 ,用南极冰芯中记录的nssSO2 -4 可以恢复火山活动的历史 ,虽然对同一次火山活动 ,在取自南极不同地区的冰芯中 ,其浓度和沉积通量大不一样 ,然而 ,各次火山活动引起的硫酸根离子的沉积通量相对于Tambora火山的沉积通量的百分比在不同冰芯中却经常具有可比性 ,这使得利用冰芯中nssSO2 -4 的沉积通量推算历史时期火山喷发的强度成为可能     

Na+,K+,Rb+,Cs+//SO2-4-H2O体系固液相平衡热力学模拟

锂云母、铯榴石等矿物的硫酸盐焙烧浸出,是从中提取锂铷铯钾等碱金属元素的重要步骤,所得硫酸盐浸出液可近似看作Li⁺,Na⁺,K⁺,Rb⁺,Cs+ // SO₄2--H₂O六元水盐体系;其在浓缩过程呈现复杂的成盐特征,增加了各碱金属元素分离提取的难度,研究其相关水盐体系相图和相平衡性质对理解浸出液中碱金属的分离具有重要的理论指导意义。本文采用Pitzer-Simonson-Clegg超额Gibbs自由能方程和具有内在热力学一致性的CALPHAD方法,构建了Na⁺,K⁺,Rb⁺,Cs⁺//SO₄2--H₂O五元体系的多温固液相平衡热力学模型。借助该模型:1)实现了对Na₂SO₄₊Rb₂SO₄₊H₂O、Na₂SO₄₊Cs₂SO₄₊H₂O和K₂SO₄₊Cs₂SO₄₊H₂O三元体系的多温溶解度等温线的准确描述,并进一步构建了这些体系在240.15~380.15 K温度范围内的多温相图;2)实现了对K₂SO₄+Rb₂SO₄₊H₂O和Rb₂SO₄₊Cs₂SO₄₊H₂O体系中存在的固溶体相—水溶液平衡关系的准确描述,确认了(K,Rb)₂SO₄连续固溶体、以及(Rb,Cs)₂SO₄(α)和(Rb,Cs)₂SO₄(β)间断固溶体存在的合理性;3)预测了上述五元体系中所包含的全部4个四元子体系(Na₂SO₄₊ K₂SO₄₊ Rb₂SO₄+H₂O、Na₂SO₄ + K₂SO₄₊Cs₂SO₄₊ H₂O、Na₂SO₄₊ Rb₂SO₄₊Cs₂SO₄ + H₂O和K₂SO₄₊Rb₂SO₄₊Cs₂SO₄₊ H₂O)的相图,明确了四元相图中固溶体的类型及形成区域。然而,模型预测结果与现有四元体系实验数据间存在普遍的不一致性,尤其是固溶体形成区域,但模型预测结果从非实验角度给出了重要参考,对现有实验提出了挑战,未来对这些体系开展更为精细的实验研究非常必要。     

Al掺杂对尖晶石型LiMn2O4结构及循环性能的影响

用柠檬酸作为螯合物的载体,采用溶胶-凝胶法合成了Al3+掺杂的锂离子电池正极材料LiAlxMn2-xO4,并用XRD、SEM等多种测试手段研究了不同掺杂铝量对粉体形貌、晶体结构的影响。结果表明,800℃烧结可获得单一尖晶石结构的物相。随着Al3+掺入量的增加,LiAlxMn2-xO4的晶格常数变小,晶格更趋于完整,有利于抑制因锂的反复脱嵌而造成结构的破坏。实验表明,当掺Al量为0.05时,首次放电容量为103.8 mAh/g,25次循环后容量还有100.6 mAh/g,容量衰减仅为3.08%。该正极材料具备高的容量和优异的循环性能。