AlN和ZrO2反应的热力学分析及实验验证

通过热力学计算分析了AlN与ZrO2之间存在分歧的两个固相取代反应方程,并且该计算结果得到了实验验证.热力学计算结果表明,Bayer和Mocellin所提出反应方程式1411.26K能够发生,并且与实验中的TG - DTA和SEM分析结果一致,也就是说Bayer和Mocellin所提出反应方程式是正确的.     

配合物单电子转移反应的电子传递系数计算

本文用ＩＮＤＯ／２—ＭＯ法和ＩＡＤＯ法计算了一些过渡金属离子六水合物和六氨合物单电子转移反应的电子传递系数，计算结果与实验值相符，这不仅表明两种计算方法行之有效，还可以根据电子传递系数的计算值和反应速率常数的实验值以求得单电子转移反应自由能变化的热力学函数．     

十四种具有公共阳离子的碱卤化合物二元系相图及其共晶点的理论计算

本文在二元溶体过剩焓和过剩熵都可以按组分的摩尔百分数展开成多项式的假设条件下,由热力学理论导出了确定二元系液一固两相平衡曲线的方程式。对于14种具有公共阳离子的碱卤化合物二元系,利用本文所导出的方程式,计算和讨论了它们的相图及其共晶点坐标,理论计算结果与实验结果能较好地吻合。     

B─Z反应热振荡现象的研究

本文研究了２５℃下ＮａＢｒＯ３－丙二酸－铈离子－Ｈ２ＳＯ４体系的热振荡现象，观察了振荡波形，振荡周期和振荡寿命的变化规律。当振荡体系中某种组分浓度变化时，观察到一些特殊的振荡波形，结合各基元反应热力学函数和总包反应热力学的计算，进一步解释了特殊的振荡波形与反应动力学机理有关的实质问题。并根据基元反应的热效应，计算出总包反应的热效应，其结果与实验中出现的振荡峰方向完全吻合。通过反应机理分析和热力学函数计算，说明了出现热振荡正、反峰的原因。反过来，通过吸热峰和放热峰也可说明反应机理和热力学函数计算的可信性。借此可探讨在Ｂ－Ｚ反应的热振荡体系中反应热效应与反应机理之间的关系。     

无机物及化学反应热力学计算软件

在建成的无机热力学数据库和水溶液热力学数据库的基础上，利用ＦｏｘＰｒｏ数据库管理系统的数据检索和查询功能以及Ｃ＋＋语言的计算功能，编制了一套热力学计算软件．该程序可完成任何温度下气、固体和水溶液中离子、分子和化学反应（电极反应）的热力学计算等．程序可自动检索库中的数据，用户可通过键盘输入缺少的数据或修改已有数据，可自动配平化学反应（电极反应）方程式，可自动生成水溶液中分子的电离反应．程序设计简单，代码少，运算速度快，计算结果准确，通用性较好．     

熔盐萃取法深度除去金属锂中钠和钾的热力学分析

针对传统锂工业中很难得到低钠和钾的金属锂,首次提出了溶盐萃取法,并进行了萃取过程的热力学分析和探索性实验研究.热力学计算结果表明,在923 K的萃取温度下,钾不仅能够直接与LiCl进行反应,而且还能与Li2Cl进行反应,而钠只能与Li2Cl进行反应,因此利用高纯氯化锂萃取金属锂中的钠和钾是可行的.探索性实验结果表明,熔盐萃取法可除去金属锂中的钠和钾,尤其是除钾效果比较明显,这与热力学分析结果基本吻合.     

冶金热力学计算软件的开发

在冶金热力学研究中,一般会碰到很多热力学数据及其计算分析,为快速精确地进行热力学计算,利用VC＋＋语言的计算功能,研制了基于数据库信息的冶金热力学计算软件。软件数据库中存储了冶金研究中常用物质的热力学性质参数供用户使用并且该数据库可根据用户的需求进行扩充。用户可利用数据库中热力学数据进行冶金过程反应的热力学计算,得到如反应吉布斯自由能、反应热及反应平衡常数等基本热力学参数并将计算结果生成数据文件作为绘图软件的输入。     

混合杂质半导体费米能级公式及数值计算

利用电中性条件，结合电子和空穴浓度计算式，推导出了当施主和受主同时存在时，费米能级的计算式，并且根据实际应用条件作了讨论，推导了各种条件下的费米能级计算公式。对于推导出来的隐式方程式，利用了数据计算方法进行计算。最后讨论了单一杂质半导体的费米能级公式。对所推导出来的材料，先进行计算机数值计算，再与实验结果进行比较，结果发现，计算值与实验值吻合的很好，从而说明了理论的正确性。在具体的实际应用中，根据自己的实验情况，结合推导条件，选择出适合自己实验条件的费米能级公式加以应用。     

Mg-Cu-La三元非晶合金形成范围的热力学预测

基于分析有利于合金非晶化的热力学因素，从非晶形成的热力学观点出发，综合应用Miedema理论和Toop模型，并考虑纯金属在不同温度下的自由能，在此基础上提出了一种定量预测三元非晶合金形成范围的方法：通过比较晶态的自由能和相应非晶态的自由能来确定成分范围．用该方法计算Mg—Cu—La三元合金系的非晶形成范围，并与已有的实验数据进行比较，发现二者符合得较好．该方法对于定量预测二元及三元甚至是多元合金系非晶形成范围将有一定的指导意义．     

化学镀Ni－P、Ni－Cu－P沉积反应热力学函数的探讨

通过测定不同温度下的化学镀Ｎｉ－Ｐ、Ｎｉ－Ｃｕ－Ｐ沉积反应速率，计算出两个沉积反应的表观活化能。尝试把Ｂｏｃｋｒｉｓ方程式应用于化学镀沉积反应的计算中。通过测定沉积量，经适当处理，代入Ｂｏｃｋｒｉｓ方程，计算出两个沉积反应的热力学函数，得到了一些规律性的认识。     

尿素合成塔模拟计算

从热力学原理出发,建立了尿素合成条件下NH3-CO2-H2O-urea体系的热力学气液平衡机理模型,针对合成塔的操作条件,对部分热力学参数进行了优化。在此基础上,根据尿素合成塔结构及合成反应机理,采用本热力学机理模型,基于塔板上全混流模型对尿素合成塔进行了模拟计算,采用迭代法求解模型组成的非线性方程组,对初值的要求不高,易于收敛,计算结果同设计数据相符较好。     

统计热力学模型对液体混合物导热系数的研究

应用溶液统计热力学方法和溶液理论，建立了多元液体混合物的统计热力学 模型。将该模型与溶液传热反应速率理论相结合，导出了一个新的多元液体混合物的导 热系数方程。该方程应用于９７个二元体系的关联和１５个多元（三元、四元、五元〕 体系的推算，方程的计算值与实验值吻合。这表明应用溶液统计热力学模型可以对溶液 的导热系数进行研究。     

2-(3,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基-1H-咪唑与DNA相互作用的荧光光谱研究

运用荧光猝灭法研究了2-(3,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基-1H-咪唑(I)与鲱鱼精DNA的相互作用,用Stern-Volmer方程和Lineweaver-Burk双倒数函数方程对数据进行了处理.结果表明,两者之间形成了配合物,且得到了319 K时的静态猝灭结合常数(KLB=80.74 L.g-1)和结合位点数(n=0.78254).     

乙二醇/正辛醇二元体系汽液相平衡数据的测定及关联

为了采用共沸精馏方法模拟分离乙二醇和1,2-丁二醇,用汽液平衡釜测定了30.4kPa条件下乙二醇-正辛醇二元体系的汽液相平衡数据,分别采用Wilson方程和NRTL方程对该汽液相平衡数据进行关联,并进行热力学一致性检验。结果表明实验数据符合热力学一致性,获得了的Wilson方程与NRTL方程参数,模型计算结果均与实验数据都吻合,可满足工程设计需要。     

NiSO4/γ-Al2O3 催化H2还原反应动力学研究

针对矿物燃料燃烧所产生的二氧化硫气体的污染问题,进行了负载于氧化铝上的硫酸镍催化H₂还原SO₂反应的动力学研究。在固定床流动积分反应器中考察了反应温度、空速及反应物中H₂与SO₂配比对反应速度的影响。动力学的实验条件：温度范围为370～450℃,反应混合气的流速为8000mL/h,反应物中H₂与SO₂的比例为0.5～2.0。通过数值积分方法进行拟合,发现反应的积分动力学方程较好的符合r_SO2= Kp_H2b_SO2p_SO2/[ 1+b_SO2p_SO2+b_H2Op_H2O+(b_S2p_S2)^1/2]. 即典型的存在产物吸附阻碍的R-E方程。这一结果与本实验室对该催化剂表征所发现的H₂在催化剂上无明显吸附,而H₂O,S₂,SO₂明显吸附相一致。     

高铝粉煤灰拜耳法溶出渣碱回收

针对高铝粉煤灰拜耳法溶出渣进行了脱碱工艺研究,考察了［n(C)/n(S)］(CaO与SiO₂物质的量比)、反应温度、反应时间、液固比及体系碱浓度等对脱碱的影响,同时考察了脱碱过程对氧化铝溶出率的影响.结果表明:添加石灰的方式可以实现高铝粉煤灰拜耳法溶出渣中氧化钠的脱除,并回收部分氧化铝;反应温度对氧化钠和氧化铝回收率均造成显著影响,而［n(C)/n(S)］仅对氧化钠的溶出率影响较大;在温度260℃、氧化钠质量浓度小于80g/L、液固比4、［n(C)/n(S)］为1.8、反应时间2h条件下,脱碱率为91.2%,氧化铝回收率为28.0%;拜耳渣脱碱过程物相由水合铝硅酸钠向水化石榴石及铁水化石榴石转变.     

苯与2-丁烯烷基化反应的热力学分析

对苯与2-丁烯烷基化反应进行了热力学计算,得到不同反应温度下的焓值、吉布斯自由能和反应平衡常数,并研究了温度、反应物摩尔比以及原料中杂质对该反应热力学平衡的影响。结果表明：在此反应体系下,生成叔丁基苯的平衡转化率最大,更易发生;升高温度和提高反应物物质的量比,均有利于增大热力学平衡时仲丁基苯选择性;2-丁烯原料中杂质对烷基化基本无影响。     

化学反应交联的随机热力学效应

根据受噪声作用的有限化学反应系统的随机热力学理论，以存在膜平衡交联的简单反应模型为例，建立了交联体系的有效主方程及有效随机熵平衡方程。进而阐了这类体系中有效熵产生的统计内涵，初步揭示出内涨落和来自化学反应交联的外噪声的随机热化学效应。     

H2O2异构化反应的密度泛函理论研究

采用量子化学中的密度泛函理论B3LYP方法,在6-311＋＋G（3df,2pd）水平上,全优化得到了H2O2线型和分叉型两种异构体的平衡结构.对可能发生的分子内原子迁移过程异构化的过渡态进行了考察,并采用内禀反应坐标（IRC）加以证实.计算结果表明,从能量角度看,线型的HOOH为稳定构型.热力学和动力学计算表明,分子内的原子转移需要较高的活化能,并且速度很慢.     

超细固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化合成棕榈酸乙酯

制备了超细固体超强酸SO2-4/ZrO2,采用XRD、SEM、IR对该催化剂进行表征.以超细固体超强酸SO2-4/ZrO2为催化剂,棕榈酸与乙醇为原料合成棕榈酸乙酯.探讨了不同催化剂类型、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对转化率的影响.结果表明,与普通固体酸相比,超细固体超强酸SO2-4/ZrO2对于棕榈酸乙酯的合成具有较好的催化性能.较适宜的反应条件为n(棕榈酸):n(乙醇)=4:1,催化剂用量0.8 g,反应3 h.在此条件下,棕榈酸的收率可达70.3%.