硼酸盐化学

本文从五个方面即固相硼酸盐结构化学,水溶液化学,硼酸盐盐水体系相关系化学,硼酸盐水溶液热力学热化学综述了近一百年来硼酸盐化学所取得的进展,同时指出了应该努力的方向和要解决的问题。     

盐湖硼酸盐沉积对于辽东硼矿床形成的指示意义

辽东古元古代变质硼矿床是我国最重要的硼矿资源,然而由于该区物质组成多样,构造演化复杂的特点,导致对于硼矿的物质来源、构造环境及成矿过程的认识存在很大差异。目前多数学者认为辽东硼矿床经历了早期的盐湖硼酸盐沉积阶段及晚期构造热事件引起的变质作用阶段。当前的研究认为古元古代辽东地区处于活动大陆边缘,且发育大量的钙碱性岩浆活动,这与第三纪以来的大型硼酸盐沉积矿床形成的构造环境及岩浆活动相似。结合现代盐湖体系下的硼酸盐沉淀物理化学条件讨论辽东地区古元古代沉积硼酸盐特征,根据硼同位素组成探讨物质来源及构造环境,发现辽东地区的硼矿床存在钠硼解石、硬硼钙石两种硼酸盐的沉积,硼同位素组成显示其硼源应来源于俯冲板块下蛇纹石及海相沉积物的脱水作用释放的硼,这种硼随钙碱性岩浆活动及热液活动在局限海盆中蒸发形成含水硼酸盐。     

Li2O—B2O3功能材料体系研究概述

本文介绍了碱金属硼酸盐的一些基本知识，主要回顾了其中Ｌｉ２Ｏ—Ｂ２Ｏ３体系的研究历史，讨论了该体系结构与性质的关系并总结了Ｌｉ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３晶态及非晶态物质作为新型功能材料的研究进展。     

含HCl四元水盐体系溶解度预测及其在工艺上的应用Ⅰ:HCl的Pitzer参数的获得

H,Li,Mg／Cl－H2O对体系的相平衡关系研究对于从锂的液体资源中有效的分离提取锂盐有重要意义。用实验的方法研究这样复杂的气－液－固多相体系是耗时费力、难度很大的工作。利用现代电解质溶液理论,开展这种体系的溶解度预测,显然有理论和实际意义。本文报导我们在这一方面的前期工作,即适用于高离子强度的HCl的Pitzer参数的获得的问题。文中给出了一些有意义的结果。     

表生作用条件下硼酸盐矿床的形成问题

沉积硼酸盐矿床在自然界分布相当广泛 ,主要见于南、北美和我国青藏高原的盐湖中、美国和土耳其某些第三纪沉积盆地中 ,以及欧洲某些古代海相盐矿床中。为了研究其形成问题 ,从 70年代开始 ,我们利用青藏高原盐湖卤水和泉水进行了许多模拟实验工作。从 40～ 5 0个样品中获得了大量钠硼酸盐、纳钙硼酸盐、镁硼酸盐和含氯化镁的镁硼酸盐复盐。这对于阐明表生作用条件下硼酸盐矿床的形成是非常重要的。实验和研究结果证明 :1)与地热和火山活动有关的水体是硼酸盐矿床形成的物质来源 ;2 )硼酸盐矿床可形成于Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ//Ｃｌ、ＳＯ4 ·Ｈ2 Ｏ和Ｎａ、Ｋ//Ｃｌ、ＳＯ4 、ＨＣＯ3、ＣＯ3·Ｈ2 Ｏ不同水盐平衡体系的不同富硼水体中 (盐度 :1 2 7～ 41 4% ,Ｂ2 Ｏ3含量 :0 0 5～ 2 97% ) ;3 )硼酸盐矿床通常形成于稳定平衡条件下 ,而不是介稳平衡条件下 (蒸发过程中 ) ;4)低温条件有利于硼酸盐自水体中析出 ;5 )硼酸盐矿床的形成与水体的化学类型、ｐＨ值和硼含量有密切关系 ;6)我们实验中所获的硼酸盐反映了天然硼酸盐矿床形成的原始条件。不仅揭示了大陆盐湖硼酸盐矿床的形成 ,也揭示了古代海相盐矿床硼酸盐的成因。     

盐湖卤水体系Li~＋，Mg~（2＋）／Cl~－，SO_4~（2－），borate

本文总结了作者对盐卤硼酸盐体系Ｌｉ＋，Ｍｇ２＋／Ｃｌ－，ＳＯ４２－，Ｂ４Ｏ７（２－）－Ｈ２Ｏ研究的结果，对该体系涉及的硼酸盐的合成、鉴定和性质进行了研究，并对这些盐在纯水及一些盐溶液中的存在形式进行了初步探索．完成了该体系所包含的一些次级体系的相平衡及溶液物化性质的研究．提出了一种镁硼酸盐Ｍｇ２Ｂ６Ｏ（１１）·１７Ｈ２Ｏ的新合成方法．首次发现三方硼镁石在水中的相转化是分两个阶段进行，从而证明了尼古拉耶夫在２５℃ＭｇＯ—Ｂ２Ｏ３－Ｈ２Ｏ体系研究中三方硼镁石与章氏硼镁石的共饱点，实际上是三方硼镁石向多水硼镁石发生相转化的一个动力学的平衡点，热力学的个稳点的观点．     

基团贡献法计算水合硼酸盐的热力学性质

硼酸盐是一类分布于自然界和可在实验室中合成的无机化合物,它们具有多种结构类型,是性能优良的特性材料。其物理化学性质特别是热力学性质在科研和工业应用中具有重要地位。在实验结果的基础上,作者提出了关联和预测水合硼酸盐热力学性质的方程。根据结构类型,一种水合硼酸盐的热力学性质是水溶液中阳离子、硼酸盐多聚配阴离子和结构水分子相应热力学性质之和。该方法可称为基团贡献法,它广泛用于计算各种无机化合物的热力学性质,如硅酸盐、粘土矿物等。     

K2B4O7和KBO2溶液pH和拉曼光谱研究

用合成的水合四硼酸钾和偏硼酸钾晶体,配制一系列溶液,研究了pH与浓度变化的关系,并计算硼酸根离子的摩尔分数-浓度(δ-c)关系图。用拉曼光谱方法研究四硼酸钾和偏硼酸钾溶液,给出其拉曼光谱图,并对各峰进行了归属。研究表明,四硼酸钾溶液中存在的物种主要有[B4O5(OH)4]2-、[B3O3(OH)4]-和[B(OH)4]-,而其它物种所占摩尔分数很小;在偏硼酸钾水溶液中,[B(OH)4]-占绝大多数,有很少量H3BO3、[B4O5(OH)4]2-和[B3O3(OH)4]3-。硼酸盐离子浓度越低,越容易水解为聚合度较低的简单物种。     

硼酸盐水溶液结构及研究方法

硼酸盐水溶液中多聚硼酸盐阴离子的分布及其平衡十分复杂。综述了水溶液中硼酸盐的主要存在形式、化学平衡及其研究方法。重点介绍和评价了离子交换、电导/电势滴定、11B核磁共振(11B NMR)、红外(IR)、拉曼光谱(Raman)、质谱(MS)等方法及其研究结论。对硼酸盐溶液结构研究的新方法如计算机模拟和衍射法,尤其是X射线衍射法(XRD)进行了介绍和展望。     

从中心地到城市网络——中国城镇体系研究的理论转变

城镇体系核心特征的演变,推动其研究视角由等级制的传统中心地理论向关系制的现代城市网络转变。以已有相关研究成果为基础,简要回顾克氏中心地理论在中国城镇体系研究中的理论和实证进展,通过对中心地理论固有缺陷,以及城镇体系研究逻辑变化的分析,阐明传统中心地理论在解释和解决现代城镇体系问题时的局限性;指出城市网络理论兴起的背景：交通革命带来的时空压缩导致区位论的解释失效、流空间理论的产生、全球化与生产网络的产生、制度与体制演变——中心地组织原则的转化;从企业组织、交通流、信息流三个研究视角,揭示中国城镇体系研究的网络思维端倪;通过研究主体特征的关注由中心性到节点属性、主体关系由等级从属到功能互补、时空尺度由地方到全球三个方面的对比,指出中心地与城市网络应用于城镇体系研究中的理论差异。     

硼氧酸盐^11BNMR波谱学研究

系统地总结和讨论了固体硼氧酸盐１１ＢＭＡＳＮＭＲ和硼氧酸盐水溶液１１ＢＮＭＲ波谱学研究结果。对于固体硼氧酸盐１１ＢＭＡＳＮＭＲ谱．虽然可以从中定量计算ＢＯ３与ＢＯ４比值，但因为１１Ｂ化学位移变化小，很难将配位多面体与它们的配位环境相联系，用其作为表征固体硼氧酸盐尚缺少特征性。而对于硼氧酸盐水溶液１１ＢＮＭＲ谱，由于在ＮＭＲ谱仪时间规模下一些硼氧酸盐阴离子中不同化学位置上Ｂ核交换速率影响，在１１ＢＮＭＲ波谱上没有观察到信号。实践证明，溶液１１ＢＮＭＲ波谱与Ｒａｍａｎ光谱的联合使用，将是研究水溶液中硼氧酸盐阴离子结合最直接和有力的手段。     

水滑石类化合物的研究进展及其在PP中的应用进展

水滑石类化合物是一种重要的无机材料,因其特殊的晶体化学性质,有良好的热稳定性、阻燃性和离子交换性,广泛应用于化工、材料、环保和医药等领域。本文综述了水滑石类化合物的结构、性质、制备方法及其优缺点,水滑石在PP中的应用进展,以及水滑石作为PP阻燃剂的优异性能,并指出了今后的发展方向。     

水滑石类化合物研究及其在聚丙烯阻燃剂中的应用进展

水滑石类化合物是一种重要的无机材料,因其特殊的晶体化学性质,有良好的热稳定性、阻燃性和离子交换性,广泛应用于化工、材料、环保和医药等领域。综述了水滑石类化合物的结构、性质、制备方法及其优缺点,介绍了水滑石在聚丙烯(PP)阻燃剂中的应用进展,以及水滑石作为PP阻燃剂的优异性能,并指出了今后的发展方向。     

长白山北坡林线岳桦种群与土壤关系

以长白山北坡林线为研究区,选择4块样地(83个样方)进行岳桦种群径级结构与土壤理化性质关系的研究.采用单因子方差等方法分析土壤理化性质(有机质、全氮、全磷、砾石含量)和岳桦种群(灌丛和乔木)径级结构的关系,采用相关分析法做岳桦种群与土壤性质的动态变化分析.结果表明土壤因子对岳桦种群的扩张有一定的制约作用,但不足以决定林...     

城市旅游综合体土地利用空间格局演变及驱动机制——以西安曲江为例

判识城市旅游综合体用地格局的演变规律及驱动机制,对于优化城市功能结构和构建城市现代服务体系具有重要意义。本文以西安曲江城市旅游综合体为例,采用土地利用变化指数模型和GIS分析技术,探究其用地分异过程及机制。结果显示,曲江由农业生产和村居功能为主导的乡镇聚落,转变为以旅游功能为核心、多元用地形态圈层布局的城市旅游综合体过程中,其用地形态共经历了均质无序、极化–扩散和均衡集约三个阶段。而这一演化过程,实则是在土地差异化增值形成级差地租的条件下,多元用地主体理性选择的结果。文章认为,保证城市旅游综合体合理的发展用地、有序实现土地增值及发挥地价杠杆的调节作用,是实现城市旅游综合体土地集约利用和功能协同发展的根本前提。     

Spatial analyses of factors affecting household structure in Chinese cities: The case of three-generation lineal households

Household structure is an important aspect of family change during China’s modernization process. Existing literature has demonstrated significant associations between various factors and household structure, but the spatial variation in these relationships has not been examined. Using the 2010 Chinese population census data and geographically weighted regression (GWR) model, this study explored the spatial patterns of three-generation lineal households, a functionally important household type in China, and its influencing factors. There was significant heterogeneity in the distribution of three-generation lineal households. Socioeconomic, demographic, and cultural factors were all significantly related to the proportion of three-generation lineal households, but the relationships are place-specific in terms of direction and magnitude. These results suggest that the distribution of Chinese household structures cannot be explained by a single framework of family modernization theory but is determined by the interplay of various local characteristics. Especially, population migration plays an equally important role in affecting household structure than socioeconomic development in China. This work contributes to the family literature by highlighting the spatial heterogeneity in the impact of varying factors on household structure. Beyond the classic modernization theory, it sets a contextualized framework for understanding how Chinese household change in response to the rapid social transformation.     

交通运输网络的复杂性研究

通过分析复杂网络理论在航空、轨道交通(地铁和铁路)、城市交通(公交和道路)等中的应用,指出系统复 杂性是交通运输网络复杂性的根源,以及复杂网络分析方法中忽视地理空间性所引起的问题,即一般性地认为交 通运输网络为小世界网络或无标度网络。目前基于统计物理学的交通运输网络的复杂性研究多为拓扑化的理论分 析或数据建模,与实际网络结构特征及动力学机理仍存在较大差距。研究进一步指出,交通运输网络由需求网络、 组织网络、径路网络和设施网络四种网络结构组成,是一类具有“开放性”复杂系统的网络化复合结构。交通运输作 为一门实践应用性较强的学科,应围绕“理论→模型与方法→实践”模式前向性循环推进。综合分析复杂网络的理 论与实践情况,提出未来交通运输网络的复杂性研究的主要内容：①对交通运输系统的网络结构复杂性的基础认 识;②以地理空间特性为基础的网络复杂性分析;③基于组织与效率的网络结构复杂性分析及应用;④相互作用产 生的各种流与网络结构的互动关系;⑤网络局域结构特征及对广域结构的影响;⑥系统开放性对网络演化的影响。     

基于密度泛函理论研究K对Li2CO3晶体影响规律

以盐湖卤水为原料提取并制备Li2CO3的过程中,共存离子对其结晶过程影响较大,尤其西藏盐湖卤水为原料制备碳酸锂的原料中,K/Li约为0.3左右,所以研究K+对Li2CO3晶体的影响具有重要意义。本研究通过实验和计算模拟相结合研究不同K/Li条件下K+对Li2CO3晶体的影响程度,建立晶体中K+含量与比表面积关联式。实验结果表明,K+的存在对Li2CO3的高品质性影响较大,且随着钾离子含量增加,晶体比表面积增大易于吸附杂质离子,表面粗糙度增强,且K+存在对碳酸锂晶体的收率影响较大,而当K/Li控制在0.1以内时,K+对碳酸锂晶体的影响相对较小;通过第一性原理计算,计算并分析了K掺入碳酸锂晶体中的几何结构、缺陷形成能及态密度,结果表明K原子在碳酸锂晶体中更易替代晶体中的Li原子,且K原子的掺入对碳酸锂晶体的晶格参数以及电子结构性质的影响较小。本文对西藏盐湖高效提锂和制备高附加值碳酸锂晶体提供理论依据。     

多主体系统在城市发展模拟中的应用

多主体系统(Multi-Agent System, MAS)是由多个主体(Agent)组成的松散的网络,每个主体根据其属性和行为规则互相交流、协作甚至竞争。MAS通过模拟和观察大量主体的微观行为来研究系统整体的宏观规律,对复杂系统的演化机理具有更合理、更准确的解释力,因此,MAS在城市发展模拟中有很大的应用前景。本文介绍了多主体系统的基本框架及模拟思路,综述了国内外城市模拟研究中MAS理论的应用现状。重点分析了MAS理论在城市模拟应用中的五个关键课题:即微观个体数据的获取、微观主体的合理选择、主体行为规则的提取和设定、主体之间相互作用的描述与表达、环境变量的提取与导入等,并对相关研究进展进行了综述。研究表明,城市发展预测与政策评价是MAS应用的重点突破方向之一。