谷氨酸插层镁铝水滑石微观结构与性能:实验与理论研究

采用共沉淀法合成了谷氨酸插层镁铝水滑石(LDHs-Glu),并使用XRD表征技术以及分子动力学模拟方法对其微观结构与性能进行了研究。结果表明随着LDHs-Glu中水分子数量增加,层间距d003逐渐增大。XRD表征得到其层间距为1.328 nm,与理论模拟得到的当水分子数Nw=7时的水滑石层间距d003=1.323 nm相近。随着层间水分子数量增加,水合能逐渐增大,最终趋于流体水的特征值(-41.8 kJ/mol)。水合过程中,水滑石层板与阴离子间的氢键逐渐减少,而层板与水分子间的氢键逐渐增多,说明水分子与层板间的亲和力更强。实验表征与理论模拟相结合的研究方法,有望成为插层复合材料微观结构研究的重要手段。     

2个重组海带α-碳酸酐酶(CA)的酶活性比较研究

为了探究海带(Saccharina japonica)α-CA1和α-CA2是否具有催化CO₂的可逆水合反应和酯酶活性,作者通过原核表达得到这两种α-CA的可溶性的异源重组蛋白。分别用电极法和酯酶活性检测法来检测重组α-CA1(rα-CA1)和rα-CA2的水合酶活性和酯酶活性,结果发现,rα-CA1的水合酶活性(1.52±0.120 U/mg)几乎是rα-CA2(0.54±0.046 U/mg)的3倍,表明rα-CA1催化CO₂的水合能力明显大于rα-CA2。而两者的酯酶活性并没有显著的差别(rα-CA1比活力:0.697±0.176 U/g,rα-CA2比活力:0.743±0.129 U/g),说明催化乙酸对硝基苯酯(p-NPA)生成对硝基苯酚(p-NP)的能力是没有显著差别的。实验结果证实这2个α-CA为功能蛋白,可能参与海带无机碳吸收和储存过程,因此,本研究为海带无机碳吸收和储存机制的解析提供了生物化学依据。     

Cs+水合结构密度泛函理论计算研究

本文用密度泛函理论在WB97XD/gen def2-tzvp基组水平上对[Cs(H2O) n] +(n=1-15)水合团簇结构的振动光谱进行了研究。研究表明,随着水分子数的增加,在气相和液相中,8配位的Cs+ 水合团簇是最稳定的;随着水分子数的增加,Cs-O键长增大,Cs+上的电荷密度减小。当水分子数大于11时,Cs-O键长和Cs+上的电荷密度变化很小。O(H2O)-O(H2O)距离、∠O(H2O)-Cs-O(H2O)°统计结果表明,15个水分子足以形成Cs+的近似饱和水合层。此外,红外光谱显示[Cs(H2O)n]+水合团簇中O-H伸缩振动随着水分子数的增加而发生变化,由此可以作为鉴别水合层位置的一种参考方法。     

水合盐相变储能材料研究

水合盐相变储能材料具有原料丰富、储热密度高、价格低等优点,在太阳能高效利用、工业余废热利用、跨季节储热采暖、智能温室、食品储存保鲜、轻纺行业等方面有着广阔的市场前景及经济效益。但是,在实际应用过程中会遇到过冷、相分离、非协调性熔解、热传效率低(热导率低)、体积变化、循环稳定性、结晶速率慢以及热化学稳定性等问题。针对这些问题,通过密度泛函理论、成核剂"协同效应"、纳米导热粒子、微纳核壳结构构筑等研究提升水合盐相变储能材料性能及应用范围,该研究思路对于水合盐相变储能材料的开发具有重要意义。     

水合碱式硫到镁晶须材料的水热合成

本文研究了合碱式硫酸镁ＭｇＳＯ４·５Ｍｇ（ＯＨ）２·３Ｈ２Ｏ（以下称ＭＯＳ）晶须的水热合成。良好的晶须可通过ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ和Ｍｇ（ＯＨ）２间的水热反应生成。文中研究了各种合成条件对合成过程和产物品质的影响。当反应体系在温度为１３０℃￣１７０℃、压力为３０４．０￣８１０．４ｋＰａ的条件下，合成出的晶须具有很高的纯度，产率达９０％以上，纤维长可达２００μｍ，纤维直径为０．８￣１．２μｍ。     

低水合氯化镁吸水过程中水蒸气分压计算

对低水合氯化镁的吸水过程进行了初步的探讨,并对低水合氯化镁吸水过程中与水蒸气的平衡分压进行了计算。     

三水合五氧化二钒纳米棒合成、结构表征和热稳定性研究

以NH4VO3为原料,在盐酸水溶液中采用水热法制备V2O5.3H2O纳米棒。利用X-ray diffraction (XRD)、Raman、扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)、热失重分析(TGA)表征手段,研究了V2O5.3H2O纳米棒结构、形貌和热稳定性。     

氧化钛交联累托石的制备与特性研究

累托石是由类云母层和类蒙脱石层组成的1:1规则间层矿物,它兼有云母和蒙脱石的某些特性。本文利用四氯化钛在稀盐酸介质中分步水解生成的金属钛聚合阳离子与累托石进行阳离子交换反应制备氧化钛交联累托石。并借助于多种矿物分析方法对TiO_2-CLR的特性进行了研究。交联累托石d_(001)为37.9,其交联结构经800℃灼烧3 h仍未破坏。试验证明,TiO_2-CLR具有层间距和比表面积大、热稳定性比同类交联蒙皂石好的特点。它是作石油裂化催化剂和吸附剂的有前景的新材料。     

气水化合物的水合常数及其在水溶液包裹体多组分挥发分测定中的应用

During the microthermometric measurement(cooling)of aqueous inclusions with multivolatile components,solid crystals of gas clathrates often occur with snow-flower-or soft-ice appearances.The structural formula of these solids is M·nH_2O(where n≥5.67).Many hydrocarbons,related compounds and their binary or multi-component mixtures may generate gas clathrates.This phenomenum is of fundamental importance to the study of inclusions with hydrocarbon aqueous solutions,because this is related to the determination of inclusion parameters and the computation of thermodynamic parameters. In the nature most aqueous inclusions contain not merely one volatile component but multi-volatile components.Therefore,the measurement of aqueous inclusions with multivolatile components is of universal significance and great importance.There have been many studies and available formula or figures about the computation of thermodynamic parameters for aqueous inclusions with one volatile component.Nevertheless,there are few studies concerning with muhivolatile components and it is very difficult to computate thermodynamic parameters for aqueous inclusions with these components. In this paper,hydrated coefficient K is introduced.K_i is the ratio of molar fraction of component i in the gas phase to that in the gas clathrate,or K_i=y_i/x_i.Because K is a function of temperatures and pressures,it can be used to evaluate the temperature-pressure conditions on the phase behavior with muhivolatile components. Based on the regression analysis of available experimental data,the authors have developed computational expression of hydrated coefficients in relation to temperature and pressure for most hydrocarbons and other volatile components,which is helpful to conveniently compute thermodynamic parameters on stability state for elathrates with volatile components.As aqueous inclusions with muhivolatile components are common in the nature,by the use of final melting temperatures of clathrates from mierothermometry and these formula,fluid density of gas phase with valotile components and bulk fluid density of inclusions can be accurately calculated. Furthermore,this method may provide foundations to determine the isochores of inclusions and to calculate trapping temperatures and pressures. Finally,detailed analyses for two computational examples about aqueous inclusions with muhivolatile components are presented.