2MgO·2B2O3·MgCl2·14H2O在H3BO3水溶液中相转化平衡溶液的拉曼光谱分析

采用拉曼光谱技术,从溶液结构方面研究了2MgO.2B2O3.MgCl2.14H2O在30℃下5种不同浓度硼酸水溶液中溶解及相转化平衡饱和水溶液中硼氧配阴离子的存在形式,给出了溶液中硼氧配阴离子的拉曼光谱峰归属.结果表明,饱和水溶液中硼氧配阴离子的存在形式分别为H3BO3、B(OH)4-、B3O3(OH)4-、B4O5(OH)42-和B6O7(OH)62-.该研究为2MgO.2B2O3.MgCl2.14H2O在不同浓度硼酸溶液中相转化机理提供了依据.     

钠硼解石在硼酸水溶液中沸点温度下的相转化研究

对钠硼解石在H3BO3水溶液中，常压沸点温度下的溶解和相转化进行了研究，通过化学分析及X射线粉晶衍射，红外光光谱物相鉴定表明，相转化产物为CaO.3B2O3.4H2O,提出相转移化机理。     

三元体系K2B4O7-KBr-H2O在298 K的相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系K2B4O7-KBr-H2O在298 K时的相平衡关系及平衡液相的主要物化性质(密度,电导率,pH值).研究发现:该三元体系为简单共饱和型,无复盐及固溶体形成,根据溶解度数据绘制了相图.该体系298 K相图有2条单变度曲线,一个共饱点,相图中单变量曲线所对应的平衡固相分别为:K2B4O7·4H2O, KBr.绘制了物化性质组成图,并简要讨论了物化性质的变化规律.     

K2CO3-KCl-K2B4O7-H2O四元体系298 K介稳相平衡的实验研究

采用等温蒸发法研究了K2CO3-KCl-K2B4O7-H2O四元体系298 K介稳平衡相关系,并测定了该体系达介稳平衡时液相的密度、折光率和pH值等物化性质.根据实验数据,绘制了该体系298 K的介稳相图及物化性质-组成图.结果表明:该四元体系属简单共饱型,无复盐或固溶体形成;其溶解度等温图含有一个共饱点、三条单变量曲线和3个结晶相区.3个结晶相区分别对应于K2B4O7·4H2O,K2CO3·3/2 H2O和KCl.共饱点的平衡液相组成为w(K2CO3)=51.57%,w(KCl)=1.09%,w(K2B4O7)=1.29%,所对应的平衡固相为K2CO3·3/2 H2O KCl K2B4O7·4H2O.     

三元体系Li~+、Mg~(2+)//borate–H_2O 288.15,K固液相平衡研究

采用等温溶解法研究三元体系Li+、Mg2+//borate–H2O在288.15,K时稳定相平衡,并测定其溶解度及物化性质(密度、折光率和p H),根据实验数据绘制稳定相图及物化性质–组成图.结果表明:该三元体系为水合物I型,无复盐及固溶体形成;相图中有1个共饱点E(Li2B4O7·3H2O+Mg2B6O11·15H2O),对应的液相组成(质量分数)为:Li2B4O72.88%、Mg B4O7 0.02%,2条单变量曲线AE和BE,2个单盐结晶区,对应的平衡固相为Li2B4O7·3H2O和Mg2B6O11·15H2O;随着Li2B4O7的含量增大,Mg B4O7的含量减小,表明Li2B4O7对Mg B4O7存在一定的盐析效应.研究发现:章氏硼镁石在该体系288.15,K时不能够稳定存在,极易与水反应转化为更为稳定的多水硼镁石.稳定平衡液相的密度、折光率、p H均随着液相中Li2B4O7浓度的变化呈有规律的变化.其中,密度和折光率随着Li2B4O7浓度的增大而增大,到共饱点处达到最大值,采用经验公式拟合密度和折光率,拟合值与实验值吻合得较好.     

盐效应对氯柱硼镁石的溶解及相转化动力学的影响

从液固两相研究了氯柱硼镁石在３０℃ＮａＣｌ水溶液中的溶解及相转化动力学过程,结果表明,ＮａＣｌ盐效应对该复盐的溶解有增溶作用,对其转化有抑制作用,对含硼物种的形式和硼酸盐的结晶化学没有显著的影响。拟合了溶解动力学方程。计算了该复盐的标准溶解自由能△ｓＧ＾φ。     

过渡金属和主族元素硼磷酸盐体系的研究

总结了作者近几年在硼磷酸盐研究中所合成和表征的10多个新化合物,即元素周期表第4周期从Cr至Ga的元素或氧化物与工业催化剂材料BPO4在高温固相反应中,分别合成出具有3种结构类型的新化合物：新结构类型的三方Cr2[BP3O12]、正交AlPO4型的（B,M）[PO4]（M=Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)和新型四方（Ga,B)PO4;用水热法合成出NaGa[BP2O7(OH)3]、Na2In2[PO3(OH)]4.H2O和Na4Co3H2(PO4)4.8H2O等新化合物。同时还讨论了硼磷酸盐化合物研究的最新进展及结构化学的一般规律。     

五元体系Li~+,K~+//Cl~-,B_4O_7~(2-),CO_3~(2-)-H_2O在298K时相平衡的实验研究

采用等温溶解平衡法研究了五元体系 L i+ ,K+ / / Cl- ,B4O2 -7,CO2 -3- H2 O在 2 98K时相关系和平衡液相物化性质。对各组分的溶解度以及密度、折光率、粘度、电导率和 p H值进行了测定 ,并绘制了相关相图 ,得到 5个结晶相区和 3个共饱点。该体系没有固溶体和复盐生成 ,为简单共饱和型体系。     

45 ℃ Na2SO4-MgSO4-H2O三元水盐体系相平衡研究

利用湿固相法研究了Na2SO4-MgSO4-H2O三元水盐体系在45℃时的固液相平衡关系。采用等温法测定了该体系的溶解度数据,并绘制了相图。结果表明,该体系在45℃时的相图存在5个区域,即纯Na2SO4的结晶区、Na2SO4和复盐Na2SO4.MgSO4.4H2O的结晶区、复盐Na2SO4.MgSO4.4H2O的结晶区、复盐Na2SO4.MgSO4.4H2O和MgSO4.7H2O的结晶区、MgSO4.7H2O的结晶区。     

2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O溶解及相转化的动力学机制研究

研究了温度、搅拌速度对２ＭｇＯ·２Ｂ２Ｏ３·ＭｇＣｌ２·１４Ｈ２Ｏ在水中溶解及相转化动力学的影响。给出了溶解和转化结晶动力学方程;根据Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ公式,估算了溶解和结晶反应的活化能。依据反应级数、活化能及搅拌效应,确定了该复盐的溶解和转化结晶反应动力学机制。     

微纳米三水碳酸镁晶须的制备及性能

以菱镁矿为原料,无水乙醇为添加剂,采用低温水溶液法,制备平均直径为500 nm、部分直径为55 nm、最大长径比为40、均匀棒状的MgCO3·3H2O晶须。采用SEM,XRD,TGA和FTIR对其形貌、物相和质量进行表征。探讨热解温度、添加剂种类对晶体形貌和质量的影响,系统分析MgCO3·3H2O晶体的形成机理。结果表明:最佳热解温度为50℃、有效添加剂为无水乙醇。MgCO3·3H2O晶体在结晶过程中,镁-氧八面体以共顶点的形式连接沿[010]晶向快速生长,形成一维棒状单晶体。MgCO3·3H2O晶体的生长符合液-固机理。MgCO3·3H2O晶体中存在结晶水和结构水,比例为2:1,其结构式为Mg(HCO3)(OH)·2H2O。     

氟化铝对镁铝尖晶石晶相结构及性能影响的研究

用铝型材厂阳极氧化废渣和碱式碳酸镁((MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O)为主要原料固相烧结合成镁铝尖晶石(MgAl2O4),探讨氟化铝(AlF3)矿化剂对合成的MgAl2O4晶相结构、晶胞参数及微观形貌的影响.用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及相关分析软件等表征得到MgAl2O4.结果表明,添加AlF3的各样品都形成2种晶相:镁铝尖晶石固溶体(Mg0.68Al0.32)(Al0.84Mg0.16)2O4和镁橄榄石固溶体Mg1.81Fe0.19(SiO4).确定2%(质量分数)为最佳添加量,此时试样中MgAl2O4固溶体含量最高为95%,体积密度最高为3.44g·cm-3,显气孔率最小为1.89%,抗弯强度达到151.9 MPa.     

三元体系MgCl2SrCl2H2O 323 K及348 K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了323K及348K时三元体系MgCl2-SrCl2-H2O的相平衡关系.根据实验数据,绘制了相应的三元体系相图,并确定了该体系共饱点的液相组成及对应的平衡固相.该三元体系在323K及348K条件下均属于简单共饱型,无复盐及固溶体生成,相图均由一个共饱点,两条单变量曲线和两个结晶区构成,平衡固相均为MgCl2·6H2O和SrCl2·2H2O.并对该三元体系在323K和348K时的相平衡进行了比较和讨论.     

15℃硼酸锂-硼酸钾-硼酸镁-水体系相平衡与相图

采用等温溶解平衡法研究四元体系硼酸锂-硼酸钾-硼酸镁-水15℃时固液相平衡,测定了体系溶解度和平衡液相的密度、折光率.研究发现:该体系15℃稳定相图中包含一个共饱点(L+Li_2B_4O_7·3H_2O+K_2B_4O_7·4H_2O+Mg_2B_6O_(11)·15H_2O),其液相组成为w(Li_2B_4O_7)1.31%、w(K2B4O7)10.57%、w(Mg B4O7)0.05%;3个固相结晶区为Li_2B_4O_7·3H_2O、K_2B_4O_7·4 H_2O、Mg_2B_6O_(11)·15H_2O,体系无复盐或固溶体生成.溶液中硼酸锂、硼酸钾对多水硼镁石有很强的盐析效应,液相的密度和折光率随溶液中硼酸锂浓度的增加呈有规律的变化.采用经验公式对密度和折光率进行关联,计算值和实验值吻合较好.     

锂离子电池正极材料——Li3 V2 (PO4)3 的合成及其性能研究

以LiOH·H2O,NH4H2PO4和V2O5为原料,加入导电碳,用高温固相法合成Li3V2(PO4)3;以LiOH·H2O,NH4H2PO4,NH4VO3为原料,柠檬酸作为还原剂和碳源,用溶胶凝胶法合成Li3V2(PO4)3,并对材料的化学电化学性能进行了研究.     

富硼渣钠化法制备硼砂过程中的影响因素

X射线衍射分析(XRD)表明,富硼渣中的硼组分主要以Mg2B2O5形式存在,而钠化渣中的硼组分以Na4B2O5和NaBO2晶相形式析出.对钠化渣进行磨细、水浸、过滤、结晶等操作,可最终制得硼砂晶体.采用化学分析和XRD等方法研究了热处理温度、碳酸钠加入量、钠化渣细度对硼浸出率的影响.当钠化渣在温度为650℃下保温1.5h,碳酸钠加入量为理论量的2.3倍,钠化渣粒度小于74μm时,硼的最大浸出率可达76.04%.     

花状五水合碳酸镁的制备及形成机理研究

以菱镁矿为原料,磷酸二氢钾为添加剂,通过水溶液法合成了花状五水合碳酸镁,利用扫描电子显微镜、X射线衍射和FT-IR对晶体的微观形貌、晶相组成进行了分析,探讨了热解时间对晶体形貌的影响,分析了其形成机理,研究了五水合碳酸镁的晶体结构.结果表明,热解时间为30min时,可获得长15~30μm,宽100~500nm的花状五水合碳酸镁.五水合碳酸镁晶体中Mg2+呈两种不同的八面体配位,分别构成水合络阳离子Mg(H2O)2+6和络阴离子〔Mg(H2O)4(CO2-3)2〕2-,其化学式为Mg(H2O)6·Mg(H2O)4(CO2-3)2.磷酸二氢钾在五水合碳酸镁表面的吸附作用,改变了各晶面的表面能和生长速度,促使其异质成核并逐渐叠合形成花状体.     

Sm(ClO_4)_3-Ala-H_2O三元体系在35℃时的相平衡研究

测定了Sm（ClO4）3－Ala－H2O三元体系在35℃时的溶解度和饱和溶液折光率，构制了相应的溶解度图和饱和溶液折光率曲线。溶解度曲线与折光率曲线均由4支组成，分别与Sm（ClO4）3·8H2O，Sm（Ala）4（ClO4）·2H2O（A），Sm（Ala）3（ClO4）3·3H2O（B）和Ala的晶体相对应。     

Rb(NTO)·H2O和Cs(NTO)·H2O的标准生成焓和热力学性质

用Rb2CO3(或Cs2CO3)与NTO(3-硝基-1,2,4三唑-5酮,C2N4O3H2)的水溶液混合制备Rb(NTO)·H2O,Cs(NTO)·H2O.用量热法测定了在298.15 K时M(NTO)·H2O(M=Rb,Cs)在水中的溶解焓.(NTO)·H2O和Cs(NTO)·H2O的标准生成焓分别是(-587.57±2.12) kJ·mol-1和(-596.92±2.11) kJ·mol-1.还分别计算了它们的晶格能、晶格焓、脱水生成焓[(RbNTO,cr)是551.46、546.96、-428.33 kJ·mol-1,(CsNTO,cr)是526.31、521.31、-432.35 kJ·mol-1].计算得到Rb(NTO)·H2O和Cs(NTO)·H2O的标准脱水焓分别为(126.57±2.12)kJ·mol-1和(124.26±2.1)kJ·mol-1.并讨论了碱金属的NTO盐的生成焓之间的关系:从Li →K 的标准生成焓随离子半径增加而增大,但从K →Cs ,虽离子半径增加但标准生成焓几乎不变.     

硼钨酸催化合成乙酸正丁酯的研究

合成了硼钨杂多酸H5[BW12O40]·30H2O,将其用于乙酸正丁酯合成反应中,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间及酸醇摩尔比对反应性能的影响.结果表明,硼钨杂多酸H5[BW12O40]·30H2O是乙酸正丁酯合成反应的理想催化剂,反应最佳条件:催化剂用量为0.1g,酸醇摩尔比为4∶1,反应温度为120℃,反应时间为3h,正丁醇的转化率为82％左右,乙酸正丁酯的选择性在95％以上.