多元醇PG—AMP二元体系相图的构筑

利用差示扫描量热(DSC)、X射线衍射和变温红外光谱技术对三羟甲基乙烷(PG)和2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇(AMP)构筑了二元体系相图.由PG-AMP二元相图可知,在一定的组成范围内相图中存在2个低共析温度和1个转熔温度,分别为51,62和137 ℃.随着温度的升高,多元醇发生固-固相变,分子间存在的氢键逐渐受到破坏,从而使得-OH伸缩振动的特征吸收波数向高波数发生突跃.变温红外光谱测得的-OH特征吸收峰位移发生突跃的温度区间恰好与体系各自DSC测得的相转变温度相吻合.     

三羟甲基乙烷、三羟甲基甲胺及其二元体系变温红外光谱的研究

利用变温红外光谱技术对多元醇三羟甲基乙烷（PG）、三羟甲基甲胺（TAM）及其二元体系的固－固相变进行了研究，研究结果表明，在一定温度区间内，变温红外光谱图中伸缩吸收峰的位置、强度、形状均发生了突跃现象，并由此可以验证多元醇及其二元体系固－固相变的机理。     

基于低共熔相变材料二元液-固相图的绘制实验设计

以有机相变材料癸酸-十二醇作为二元液-固体系相图绘制实验的研究对象,通过理论计算体系中各物质的相变温度绘制理论温度-组成(T-x)相图,并得到低共熔混合物温度和组成的理论值.配制不同摩尔分数的癸酸-十二醇混合物,利用热分析方法采用凝固点降低测定物质摩尔质量实验简单装置,测量各混合物冷却过程中相变温度,绘制有机酸-有机醇二元体系相图,得到低共熔点温度和组成,并与理论值进行比较.该实验避免了经典物理化学实验"二组分金属相图的绘制"在教学中金属样品融化温度高且耗时较长等问题,改用熔点较低的相变材料绘制固液相图,在满足二组分液-固相图实验要求的同时,将绿色化学实验设计理念融入到基础物理化学实验教学中.     

磁流变液相变研究

基于简单偶极子模型计算磁流变液体系的自由能，考虑了体系中粒子的渗透压，研究磁流变液的液固相变.结果发现当外加磁场超过一临界值时，体系发生由液相向固相的转变，同时温度变化也引起磁流变液的相变.     

水-环己烷二元体系的热力学研究

用全自动低温绝热量热计测定了水、环己烷以及水和环己烷二元体系(0.700H2O 0.300C6H12和0.300H2O 0.700C6H12)在不同温度的摩尔热容(Cp,m),建立了Cp,m与T的函数关系.结果表明,水和环己烷二元体系共沸混合物在182～199 K温区发生固-固相变,在260～287 K温区发生固-液相变,并获得了相应的相变焓和相变熵.计算了以298.15 K为基准的混合物的热力学函数.     

溶胶-凝胶法制备PbZr_(0.95)Ti_(0.05)O_3及其性能研究

利用无机醇盐制备了锆钛酸铅Pb Zr0.95Ti0.05O3溶胶-凝胶,并在不同温度下烧结了PZT陶瓷.用XRD测量了PZT陶瓷的晶体结构,实验结果发现随烧结温度从500℃升高到800℃,PZT的晶态由焦绿石相变为钙钛矿相.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼谱(Raman)测量了PZT陶瓷的光谱,确定了PZT陶瓷由焦绿石相变为钙钛矿相的转变温度为600℃左右.测量结果与固相法(950℃)烧结的PZT陶瓷做了对比.     

一种新型的固-固相转变材料的合成、表征及性能研究

通过聚乙二醇端基改性,合成了一种新形的聚乙二醇功能化合物.其组成结构通过红外、核磁进行了表征.利用合成的新形聚乙二醇功能化合物与三价铕离子的配位作用,获得了一种新形的Eu-PEG聚合物基周-固相转变材料.该种固-固相转变材料的组成结构和相变特性通过红外光谱和DSC曲线进行了表征.结果显示该种固固相转变材料拥有较好的相转变特性.     

NaYF_4:Yb,Er上转换荧光纳米颗粒的合成及表面修饰

以稀土硬脂酸盐为前驱体,利用热分解法在液体石蜡-油酸体系中合成出具有较高发光强度的NaYF4∶Yb,Er上转换荧光纳米颗粒.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)以及荧光光谱对纳米颗粒进行了表征,推断出该合成反应的机理为固-液两相反应.详细探讨了反应时间、温度以及溶剂组成对纳米颗粒荧光性能的影响.通过Lemieux-von Rudloff试剂将包覆有油酸分子的纳米颗粒表面羧基化修饰,使纳米颗粒具有良好的水溶性.     

相变材料的特点及热物性分析

相变材料(phase change materials, PCMs)是潜热储热技术的核心储热媒介，因此选择合适的PCMs需综合考虑到多种因素，而相变温度、储能密度和导热系数是衡量PCMs适用性的最关键因素.对典型的固-液相变的不同类型PCMs特点进行了归纳和比较，结果证明研究多种高性能兼容的复合材料是PCMs应用的发展方向.通过理论分析得出：在设定工作温差50℃范围内常用PCMs相变潜热≥100 kJ/kg时，单位质量储热密度与PCMs的相变温度不再相关；PCMs的相变温度越高，系统的有效输出温度范围越宽，系统输出越灵活；PCMs的相变潜热越大，系统在有效温度范围变化时释热效率越稳定.因此在50℃工作温差范围内选择相变潜热高、兼顾较高的固液平均比热容和相变温度高的PCMs时系统的输出性能更优越.     

贮热材料PG-PE二元体系相图的构筑

多元醇在固—固相变时能够可逆地吸收大量的热,因此可与建筑材料复合用作贮热介质,特别是三羟甲基乙烷(PG)和季戊四醇(PE)构成的二元体系,有很宽的适宜于太阳能贮存的温度范围,现利用差示扫描量热及变温红外光谱技术测定了PG—PE二元体系相图,确定该相图为完全互溶型,并讨论了结构对多元醇互溶度的影响,相图的构筑为贮热材料的应用提供了理论基础。     

三羟甲基甲胺固-固相变的变温红外光谱研究

在４０００～４５０ｃｍ＾－１波段范围内测定了三羟甲基胺（ＴＡＭ）在２０～１４０℃的红外光谱。研究发现，在１３０～１３５℃区间内，ＴＡＭ的特征吸收峰的位置、形状、强度均发生较大变化，该温度区间与ＴＡＭ的固－固相变温度１３４．７３℃相对应。研究结果可以验证ＴＡＭ的固－固相变相理。     

相转移催化1,2,3-苯并三唑N-烷基化的研究

本文报道了在相转移催化(PTC)条件下1,2,3-苯并三唑的N-烷基化反应.合成了七个1,2,3-苯并三唑衍生物,实验结果表明:在以PEG800为相转移催化剂,K_2CO_3为硷的固-液PTC条件下,用各种不同的卤代烃为烷基化剂都得到满意的结果.1,2,3-苯并三唑的N-烷基化生成1-位和2-位取代的两种产物.我们比较了固-液和液-液两种PTC方法对生成1-位或2-位取代产物的影响;分离并测定了这些取代产物的红外光谱(IR),~1H核磁共振谱(~1HNMR)和质谱(MM);并对实验的结果进行了讨论.     

相变储热材料应用研究进展

相变储热材料研究与开发是一个新兴的领域,系统地介绍了各类相变储热材料的特点、制备方法及实际应用,概括了固-液、固-固相变材料特性及应用上的不足和解决方法,对相变储热材料的应用前景和研究进展进行了综述.     

高温高压条件下γ-Mg2SiO4中CaO的固溶度的实验研究

采用川井型多顶砧高压装置研究了CaO(5 w.t.%)-Mg2SiO4体系在压力16-22 GPa,温度为1000-1600℃条件下的物质成分及其结构形态特征,并探讨了CaO在γ相中的固溶度及其随温度和压力的变化情况以及对后尖晶石相变的可能影响.研究结果表明:CaO在γ相中的固溶度很有限(<0.20%);随着温度、压力的升高,CaO在γ相中的固溶度增加. 由于CaO在γ相中的固溶度很低,因此固溶在γ相中的CaO对后尖晶石相变压力可能不会产生很大的影响.     

桐油酰胺的合成及温敏性谱学研究

以桐油和二乙醇胺为主要原料,反应制备桐油酰胺.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱对桐油的结构进行表征,并进行了谱带归属;用傅里叶变温红外光谱(temperature-dependent FTIR)对合成产物的温敏性、谱带变化和双键变化进行了研究.结果表明:1630 cm~(-1)和991 cm~(-1)为桐油的红外和拉曼特征吸收峰;25～225℃范围内,桐油酰胺变温红外光谱在1737 cm~(-1)(—C=O—)处吸收峰的吸光度随着温度升高而逐渐增大;温度高于125℃,991 cm~(-1)处的—CH=CH_2键断裂,产物发生分解;找出了桐油酰胺应用的温度条件.     

电流变体系中的相变

基于点偶极子模型, 用统计的方法计算电流变体系的自由能, 考虑体系中粒子的渗透压,研究其液- 固相变.理论研究结果表明:当外加电场强度大于一临界值 E_c 时, 渗透压变为负值,体系发生由液相向固相的转化.     

脂肪酸二元体系固液相变动力学研究

为有效地控制脂肪酸贮能材料的相变过程,用差示扫描量法(DSC)研究了癸酸(CP)与硬脂酸(SA),月桂酸(LA)与豆蔻酸(MA)、棕榈酸(PA)二元体系的热力学性能,确定了低共熔混合物的组成、相变温度和相变潜热。运用Kissinger方法计算了CP-SA、LA-MA、LA-PA低共熔混合物固液相变过程的活化能及反应级数,结果表明:反应级数为1左右,活化能为199~226 kJ/mol,为脂肪酸、二元体系在民用建筑和调温纺织中应用提供了重要依据。     

调合石蜡的相平衡参数和相变动力学特性

使用正规溶液模型的Scatchard-Hildebrand方程对调合石蜡的熔点、浊点以及固-液和组元相变速率进行了计算.以切片石蜡作为被调合石蜡的计算结果表明,烷烃的相变温度和切片石蜡相近时,该烷烃对调合石蜡的熔点、浊点以及相变动力学特性影响较小.增加C22类轻质烷烃的质量分数,调合石蜡的熔点、浊点降低;熔程内较低温度下,轻质烷烃相变速率变慢,重质烷烃相变速率变快.增加C35类重质烷烃的质量分数,调合石蜡的浊点升高,熔点呈现复杂的变化,对C24以下烷烃的相变速率几乎没有影响,C25以上烷烃在熔程内较低温度下相变速率变慢.计算结果可以为相变储能中选用具有适当相变温度及相变动力学特性的调合石蜡提供指导.     

阴离子表面活性剂改性蒙脱土及其表征

采用十二烷基磺酸钠(SDS)为插层剂,钠基蒙脱土(Na-MMT)为原料,用正交实验法,对Na-MMT改性过程中反应体系的温度、pH值、固液比、改性剂用量等工艺条件进行了研究.有机蒙脱土(OMMT)用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和热失重分析(TGA)表征.结果显示,蒙脱土层间距由1.5691 nm 扩大至3.5766 nm,SDS有效插入膨润土层间,OMMT在不同有机溶剂的分散性能良好.     

圆筒壁和球壁中固液相变强化传热机理分析

为研究固液相变强化传热机理,通过有内热源的稳态导热与固液相变传热之间的比较,对一维圆筒壁和球壁在等温(第一类)边界条件下的导热问题进行了理论分析。揭示了该种情况下固液相变强化传热的机理,推导出以无内热源稳态和瞬态传热速率为基准的相变界面换热强化度的解析表达式。结果表明,当几何尺寸给定时,影响相变界面换热强化度的因素有:相变材料的导热系数、定压比热容、融解热、密度、以及相变温度与接触表面的温度差;且Stefan数及Fourier数越小,相变界面强化传热的程度就越大。