溶解法测定纳米AgCl的热力学函数

为进一步丰富纳米热力学函数研究,采用微乳液法可控制备了纳米氯化银,利用X-射线衍射技术和场发射扫描电镜技术对其物相组成及形貌结构进行了表征。基于纳米溶解热力学理论,进一步得到了纳米AgCl的溶解热力学函数和表面热力学函数。计算了纳米AgCl的规定热力学函数,Δ_fH~θ_m为-115.35 kJ/mol,Δ_fG~θ_m为-105.38 kJ/mol,S~θ_m为121.89 J/(mol·K)。纳米AgCl溶解吉布斯自由能随温度呈正相关,表面吉布斯自由能与温度呈负相关。     

纳米AgBr热力学性质的测定及温度效应研究

纳米材料的规定热力学函数和表面热力学函数是物质的本征函数，与材料的催化、吸附性质等具有紧密联系。因此采用科学的技术方法准确获取真实体系的表面热力学函数具有重要的意义，溶解热力学法因具有操作简单、灵敏度高及无假设条件等独特优势，相比其它方法更加科学。本文通过测定溴化银纳米颗粒在水溶液中的电导率，结合溶解热力学理论计算纳米材料的溶解平衡常数。以块体材料为比较标准，获取了纳米AgBr的溶解热力学函数、表面热力学函数、偏摩尔表面热力学和规定热力学函数。本工作为纳米AgBr在感光、催化、吸附等领域的应用提供了物理化学参数，对预测难溶盐类纳米材料溶解、催化、吸附等性质有重要的指导意义。     

基于电导法结合热力学理论研究球状纳米硫化镉热力学性质的尺寸效应和温度效应

表面结构对纳米粒子的物理和化学性质是至关重要的,为了设计出具有理想表面性能的纳米材料,需要精确的表面热力学参数来确定纳米粒子的构效关系.通过微乳法合成5种粒度在32～119 nm球状硫化镉(CdS),利用溶解热力学原理及热力学基本理论,通过实验获取了不同尺寸纳米CdS的溶解热力学函数,建立不同尺寸纳米球摩尔表面热力学和...     

基于尺寸效应及温度效应的纳米ZnS热力学性质研究

材料粒度达到纳米级别时会产生特殊的表面效应及小尺寸效应，因此纳米材料往往表现出不同于本体材料的独特性质.该文着重在尺寸效应及温度效应上对ZnS纳米材料的热力学性质展开研究，探究了一种水热法制备出5种不同尺寸的纳米ZnS,并在不同温度下测定其在水溶液中平衡时的电导率.根据所得数据，以热力学循环法、溶解热力学理论以及电化学热力学平衡原理为基础，探讨了颗粒粒度和温度与纳米ZnS热力学性质之间的规律.结果表明：纳米ZnS的溶解热力学函数、摩尔表面热力学函数、偏摩尔表面热力学函数和规定热力学函数均与粒径、温度均具有良好的线性关系.该文进一步完善了溶解热力学理论，为涉及相关纳米材料的研究提供了理论支撑.     

基于溶解度法的纳米镉、铅、银硫化物的热力学性质研究

可控合成纳米镉、铅、银硫化物半导体材料,并对其形貌、结构和组成进行表征和测定;基于粒状和纳米镉、铅、银硫化物的本质差异,结合溶解热力学原理,分别获取其溶解平衡常数、溶解热力学函数、偏摩尔和摩尔表面热力学函数及生成热力学函数,并探究热力学函数与温度变化关系。结果表明:随着粒径减小,纳米镉、铅、银硫化物的标准溶解吉布斯自由能比对应粒状材料的小;纳米和粒状镉、铅、银硫化物的溶解吉布斯自由能,均随着温度的升高而增大;纳米镉、铅、银硫化物的偏摩尔、摩尔表面吉布斯自由能均随着温度升高而减小。     

立方体纳米Cu2O规定热力学函数的粒度效应研究

纳米材料的规定热力学函数是纳米材料本征性质,而粒径是其规定热力学函数值的重要影响因素之一.因此研究纳米材料的规定热力学函数的粒度效应对于指导预测纳米材料的规定热力学函数具有重要的科学意义.采用液相法合成了4种粒度在40～120 nm的立方体纳米Cu2O作为模型材料.利用原位微热量技术获取了Cu2O与HNO3反应过程的热力学参数,结合热化学循环热动力学原理及过渡态理论,计算得到不同粒径的纳米Cu2O的规定热力学函数,并讨论了粒度对标准摩尔生成焓、标准摩尔熵和标准摩尔生成吉布斯能的影响.结果表明：随着粒径的减小,标准摩尔生成吉布斯自由能、标准摩尔生成焓和标准摩尔熵均增大.     

C_(60)的热力学函数与分子结构

在已获得的C6 0 分子取向几率与温度关系的基础上 ,考虑C6 0 晶体两种最优取向构成的双能级系统 ,探讨了C6 0 晶体的各种热力学函数在 2 6 0K温度下的表现形式 .着重分析了 87K附近二阶相变两侧热力学函数的变化规律 .根据已报道的C6 0 晶体在有序相两端点温度 87K和 2 6 0K的取向分布实验结果 ,将较高能级分子取向 (38°)的几率转化成分数值 1 6和 3 8.由热力学基本原理 ,得到了两端点温度的 38°取向分子的三维排列结构 ,并对其随温度的转变作了初步的探讨 .     

用热力学函数关系式证题的方法

物理化学的宏观部分是以热力学三个定律为基础建立起来的,其中有八个状态函数,U、H、S、A、G、T、P、V,通常称它们为热力学八大状态函数.这八个状态函数之间相互结合,构成了热力学函数间的各种关系式.本文对这些热力学函数间所建立的各种关系式和相互转换的法则进行了规律性的总结,提出了解热力学函数间关系式证明题的一般思路、方法和步骤.     

固态二元合金超额热力学函数的计算方法

基于Miedema二元合金生成热模型,结合自由体积理论,充分考虑超额熵,针对实际固态二元合金熔体,提出全浓度范围内的超额热力学函数的计算方法,分别推导出对有序、无序固态二元合金的全摩尔超额函数、偏摩尔超额函数、组元活度计算式·分别计算了固态无序合金AgAu、有序合金CoPt在800K、1273K温度下的各种超额热力学函数值,计算结果与实验值吻合良好·     

信息论与热力学函数

介绍了信息论的有关概念和最大信息量公式,阐明了“不确定性”Ｕ是一种状态函数,它与热力学的状态函数相当,并导出了维纳（Ｎ．Ｗｉｅｎｅｒ）关于信息量是负熵变的公式,由此得到熵函数的信息论表达式：Ｓ＝－ｋｎｉ＝１ＰｉｌｎＰｉ．从上式出发,用信息论的方法导出了统计熵的公式（正则系综）：Ｓ＝ｋＴｌｎΦＴＶ＋ｋｌｎΦ．该式和统计热力学方法导出的Ｓ公式完全一致．并进一步导出了体系的自由能Ｇ、焓函数Ｈ、功函Ａ、内能ｕ等热力学函数的配分函数表达式．表明可以用信息论的方法和原理来讨论化学热力学的问题,从而阐明了现代科学技术的综合化发展的趋势．     

硫化镁晶体的弹性与热力学性质的研究

利用第一性原理超软赝势平面波的方法,对MgS晶体结构进行了几何优化,得到了其晶格参数为0.522 78 nm;在优化结构的基础上计算出带隙为2.873 eV,属于间接带隙半导体;零温零压下的弹性常数为C11=134.02 GPa、C12=38.5 GPa、C44=53.9 GPa及弹性模量B0=70.3 GPa;根据德拜模型近似,由弹性常量计算了德拜温度为557.2 K,并进一步得到定容热容随温度的变化关系,在高温下,热容接近杜隆—珀蒂极限.     

通用特征函数的性质

从通用特征函数的集合表示出发,运用集合方法论证了通用特征函数的三个重要性质,从而进一步揭示了通用特征函数的本质.     

Low temperature thermodynamic study of the stable and metastable phases of vanadium

The low temperature thermodynamics of the stable phase of vanadium has been assessed by the polynomial and Debye models from the experimental data available in literature. By means of the con-strained nonlinear least squares curve fitting arithmetic,two sets of parameter values have been de-termined. Expressions of the thermodynamic functions Cp(T) and G(T)-H(298.15 K) at 0―298.15 K are presented. The low temperature thermodynamics of the metastable phase of vanadium can only be extrapolated by the Debye model. The expression of the thermodynamic function Cp(T) at 0―298.15 K is presented.     

磷铁掺钴制备磷化二钴的热力学研究

用"物质吉布斯自由能法"对磷铁掺钴制备磷化二钴进行了热力学研究.结果表明:在298～1600 K的范围内,FeP、Fe2 P与Co反应制备Co2 P可行,吉布斯自由能分别由-60.96、-27.55 kJ/mol升高至-33.40、-15.48 kJ/mol.对应反应的标准平衡常数与温度的关系分别为:lg Kθ1=34...     

银溶胶中水杨酸吸附行为的实验和密度泛函理论研究

从实验上获得了水杨酸(salicylic acid,SA)的常规拉曼散射(Normal Raman Scattering,NRS)光谱以及其吸附在Ag纳米颗粒上的表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)光谱.应用密度泛函理论(Density functional theory,DFT)在B3LYP/6-31+G**(C、H、O)和LANL2DZ(Ag)基组水平上对SA分子进行了结构优化,并计算了SA分子的NRS光谱以及其吸附在Ag纳米颗粒上两种不同构型体系的SERS光谱.通过理论结果与实验值对比,发现SA分子通过羧基吸附构型比羧基与羟基共同吸附构型的计算结果与实验值符合得更好.最后,利用Gauss View可视化软件对其振动模式进行了详细指认.经分析得出:在银溶胶中,SA分子是通过羧基倾斜地吸附在银纳米颗粒表面的.     

卤化银在水中溶解变化规律的研究

热力学原理是讨论物质溶解度的有效方法之一，运用热力学原理对一定条件下卤化银在水中的溶解度变化规律进行了解释，分析了引起卤化根在水中溶解度发生变化的各种因素，说明使卤化银在水中的溶解度由氟化银到碘化银依次减小的最主要因素不是离子极化，而是卤素离子水化能。     

ZrC的电子结构与热力学性质

运用基于密度泛函理论的超软赝势平面波方法对ZrC原胞体系的结构进行几何优化,得到了稳定体系的电子结构。利用能量与体积的函数关系得到稳定体系的晶格常数,然后利用准谐德拜模型研究了ZrC在温度为0～3 500 K和压强为0～200 GPa下的热力学性质,得到ZrC的相对体积、体胀系数、热容、熵、德拜温度和Gruneisen参数随温度与压强的变化关系。     

氮气的高温热力学性质研究

考虑氮分子振动与转动的相互作用和振动的非谐性,采用振动转子和非谐振子模型近似,结合氮分子精确的光谱常数,建立了准确的配分函数表达式及相关的热力学函数式.在100～6000 K范围内,首次系统研究了氮分子的平动、振动和转动分别对摩尔内能、相对摩尔焓、等压摩尔热容、标准摩尔熵及标准摩尔吉布斯自由能的贡献.结果与实验和理论符合很好,表明在100～6000 K范围内计算的氮气的各热力学参数是准确可信的,同时也提供了一种准确计算热力学参数的方法.