N_2O对乙烯自点火敏化作用的实验和理论研究

为了探究肼类自燃型火箭推进剂热解和氧化组分中不饱和烷烃与氮氧化物间是否存在直接交互作用,对C_2H_4和N_2O混合气的自着火过程进行了实验和理论研究。利用激波管反射激波方法,测量了化学计量比C_2H_4/O_2/N_2O/Ar混合气(N_2O与(O_2+N_2O)的摩尔分数比为0%、50%、80%和100%)在温度为1 214～1 817K、压力为0.12～1.01 MPa下的点火延迟期。实验结果表明,与纯O_2作为氧化剂比较,N_2O替换部分O_2显著降低了C_2H_4的反应活性,延长其点火延迟期,随着N_2O浓度的增加,抑制影响效果变化显著,在N_2O/O_2的摩尔分数比超过50%情况下尤为突出,单O原子N_2O在氧化不饱和烷烃时并未表现出优势。数值模拟结果表明,只有Aramco-Z可在整个研究工况下合理地预测当前实验结果。N_2O和C_2H_4之间并未发生直接化学交互作用,N_2O的添加对C_2H_3与O_2反应速率及活性自由基池浓度的抑制作用是其氧化能力弱于O_2的主要动力学机制。     

双核Cu聚合物[Cu2(C7H7O2N)2(C12H8N2)2·2H2O]·Cl2·(C7H7O2N)2·4H2O的合成、结构及性能解析

本论文以对氨基苯甲酸、邻菲罗啉与Cu(II)制备了深墨绿色的双核配位聚合物[Cu_2(C_7H_7O_2N)_2(C_(12)H_8N_2)_2·2H_2O]·Cl_2·(C_7H_7O_2N)_2·4H_2O颗粒状晶体,用元素分析、IR等方法对其进行了表征,并通过TG分析推断了该配位聚合物可能的热分解机理.X-射线衍射分析表明,该配合物晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶体结构中丰富的氢键将分子连接成三维无限网络结构.     

一种新型的催化反应及其机理

通过对金属冠醚[Fe_6~Ⅲ(C_(12)H_9N_2O_5)_6(H_2O)_2(CH_3OH)_4]和[Fe_6(C_(12)H_8N_2O_5Cl)_6(H_2O)_4(CH_3OH)_2]反应体系的分析,认为水杨酸基双酰肼羧酸的酯化是一种新型的由金属冠醚自身进行的内部酯化反应,并将这种酯化反应定义为内部自催化反应.对于18-MC-6金属冠醚[Fe_6(C_(12)H_9N_2O_5)_6(H_2O)_2(CH_3OH)_4],在其内部自催化反应中,反应物为[Fe_6(C_(10)H_6N_2O_3-COOH)_6(H_2O)_2(CH_3OH)_4],其中主要配体(Z)-H_4shcpa具有羧酸基团(—COOH).作为酯化反应的功能基团—COOH,通过与铁离子的配位,再与具有活性的配位甲醇结合,生成酯化合物(Z)—H_3mshcp,最终得到内部自催化反应产物[Fe_6~Ⅲ(C_(10)H_6N_2O_3—COOCH_3)_6(H_2O)_2(CH_3OH)_4].其中,内部自催化反应的催化中心应是铁离子.     

配合物{[Co(C_(12)H_(10)N_4)_2(H_2O)_4]獉2C_4H_3O_4}n的水热合成、晶体结构和磁性研究

采用水热合成法合成了一种新的金属有机配合物{[Co(C_(12)H_(10)N_4)_2(H_2O)_4]獉2C_4H_3O_4}n(C_(12)H_(10)N_4=4-bpdb=(1,4-双(4-吡啶)-2,3-二氮杂-1,3-丁二烯,C_4H_3O_4=富马酸).通过X射线单晶衍射对该化合物进行结构表征,结果表明该化合物属于三斜晶系,P-1空间群,其晶胞参数分别为a=0.628 95(3)nm,b=0.701 07(3)nm,c=2.088 38(10)nm,β=92.502(2)°,Z=1,V=844.038(7)nm~3,D_c=1.537 mg/m~3,Mr=781.60,Z=1,μ=0.586 mm~(-1),F(000)=405,R_1=0.029 9,wR_2=0.091 6.中心离子Co(Ⅱ)与2个4-bpdb有机配体中的N原子和4个水分子中的O原子配位.借助于配位水分子和未配位的富马酸分子间的氢键作用力以及有机配体芳环之间的π…π堆积作用,该单核配合物最终形成了一个二维的超分子网状结构.磁学性质研究表明:该配合物存在弱的反铁磁性,其T_θ=-2.99 K.CCDC:1409869.     

Ca(H_4 C_6 OHCOO)_2·2H_2 O在空气中失水过程热动力学研究

用热分析(TG/DTG)技术研究了固态水杨酸钙(Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O)在空气中的热分解过程.热分析结果表明,Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O在空气中分4步分解.用Friedman法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和ASTM E698法求取了Ca(H_4C_6OHCOO)_2·2H_2O(s)失水过程的活化能E,并通过多元线性回归法给出了可能的机理函数.     

Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 体系的溶解度(25°)

1.Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 体系在25℃时是一个简单共饱和类型的体系,它的二个固相是:Na_2CO_3·10H_2O 和 Na_2C_2O_4,双饱和点的液相组成为:Na_2CO_3 17.50％,Na_2C_2O_40.945％,H_2O 81.53％。2.考察了 Na_2CO_3—Na_2C_2O—H_2O 体系中水相总饱和度,发现在双饱和时水相的总饱和度最大。3.比较了 Na_2CO_3—Na_2C_2O_4—H_2O 和 Na_2SO_4—Na_2C_2O_4—H_2O 二个三元体系,发现这二个体系有极大的相似点。     

氯化胆碱-水合草酸低共熔溶剂中ZnO的溶解行为

以氯化胆碱(ChCl)和水合草酸(H_2C_2O_4·2H_2O)为原料合成氯化胆碱/水合草酸低共熔溶剂(ChCl/H_2C_2O_4·2H_2O DESs)。研究ChCl/H_2C_2O_4·2H_2O DESs的组成与熔点的关系,1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES的黏度、电导率与温度的关系,ZnO在1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES中的溶解度及溶解行为。研究结果表明:1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES的低共熔点为9℃,在150℃以内具有热稳定性;随温度从297 K升高到333 K,1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES的黏度从199.4 m Pa·s降低到35.6 m Pa·s,电导率则从3.55 m S/cm增大至15.01 m S/cm,ZnO的溶解度由0.310 mol/L增至0.860 mol/L;未发现ZnO与体系中的正离子或负离子结合成离子物种形式存在,溶解于1ChCl:1H_2C_2O_4·2H_2O DES中的ZnO与体系中的草酸反应生成可溶于该体系的ZnC_2O_4。     

基于方酸和2,2’联吡啶配体系列一维聚合物的合成、结构、三阶非线性光学及荧光性质（英文）

使用方酸(H_2C_4O_4)和2,2’-联吡啶(C_(10)H_8N_2)为配体合成了3种中性一维配位聚合物[M(C_4O_4)(C_(10)H_8N_2)(H_2O)_2]·2H_2O(M=Zn_(2+)Cd_(2+) or Cu_(2+)).所有的配位聚合物通过元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射、热重分析和紫外-可见光谱等测试进行了表征.在这些配位聚合物中,金属中心离子和参与配位的两个吡啶环氮原子、两个方酸氧原子和两个配位水氧原子共同构成了六配位的伪八面体结构.其中拥有d10电子结构的金属离子的配位聚合物在荧光发射光谱中的374.5nm和464.5nm处有很强的荧光强度.同时通过Z扫描技术研究了铜离子配位聚合物的三阶非线性光学性质.     

高温煅烧石膏对C3S和C2S水化过程的影响

利用 XRD、TMS-GLC(三甲基硅烷化)等方法,对 C_3S-CaSO_4·2H_2O-H_2O、C_3S-CaSO_4-H_2O、C_2S-CaSO_4·2H_2O-H_2O、C_2S-CaSO_4-H_2O 四个系统的水化过程进行了研究,测定了结合水生成量、Ca(OH)_2生成量、[SiO_4]四面体聚合度及浆体的强度。结果表明:适量的煅烧石膏或二水石膏均能促进 C_3S 和 C_2S 的水化,但两类石膏的促进效果相近;指出了同二水石膏相比,煅烧石膏提高硅酸盐水泥强度机理的研究,应从它对水泥中铝酸盐矿物的水化和浆体结构形成过程的影响方面进行。     

Kinetics of C_2(a~3Π_u)radical reactions with NO,N_2O,O_2,H_2 and NH_3

Pulsed laser photolysis/laser-induced fluorescence (LP-LIF) is utilized to measure rate constants for C_2(a~3(multiply from)_u) reactions with NO, N_2O, O_2, H_2 and NH_3. Multiphoton dissociation of C_2CI_4 at 266 nm is employed for the generation of C_2(a~3(multiply from)_u) radicals. The C_2(a~3(multiply from)_u) concentration is monitored by the fluorescence of the (0, 0) band of the (d~3(multiply from)_g←→a~3(multiply from)_u) transition at 516.5 nm. C_2(a~3(multiply from)_u) removal rate constants for the reactions are determined as k_(NO)=(5.46±0.10)×10~(-11)cm~3molecule~(-1)s~(-1), k_(N_2O)=(1.63±0.20)×10~(-13)cm~3molecule~(-1)s~(-1), k_(N_2O)=(1.58±0.16)×10~(-11)cm~3molecule~(-1)s~(-1), k_(O_2)=(5.92±1.00)×10~(-14)cm~3molecule~(-1)s~(-1), k_(H_2)<1.0×10~(-14)cm~3molecule~(-1)s~(-1). Based on the data analysis and theoretical calculation, we suggest that the C_2(a~3(multiply from)_u) reactions with H_2 and NH_3 proceed via the hydrogen abstraction mechanism, barriers exist at the entr     

分子篩对CH_3OH-H_2O和n-C_3H_7OH-H_2O系統中水的吸附

本文研究了分子篩的最佳制备条件。当矿化液的碱度和SiO_2/Al_2O_3分别等于200%及2时,並在90℃下晶化4小时,可获得4A分子篩,其組成为Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2·nH_2O。作者等用該分子篩测定了其对CH_3OH—H_2O及n—C_3H_7OH—H_2O系統中水的吸附等温綫,並計算了相对浓縮度。吸附数据表明:分子筛对n—C_3H_7OH-H_2O系統中水的吸附能力要大于CH_3OH—H_2O系統。     

三维配合物{[Mn_3(C_(12)H_6O_4)_4]~(2-)(C_(11)H_(18)N_4)~(2+)}_n的水热合成、晶体结构和磁性研究

采用水热法合成出一种新型金属有机功能配合物{[Mn_3(C_(12)H_6O_4)_4]~(2-)(C_(11)H_(18)N_4)~(2+)}_n(C_(12)H_6O_4为去质子化的1,4-萘二甲酸,(C_(11)H_(18)N_4)~(2+)为质子化的1,1'-(1,5-戊烷基)二咪唑).通过X射线单晶衍射技术对该化合物进行结构表征,结果表明该化合物属于单斜晶系C2/c空间群,其晶胞参数分别为a=1.197 95(4)nm,b=2.764 57(10)nm,c=1.564 51(5)nm,α=90°,β=9.372 90(10)°,γ=90°,Z=4,V=5.170 4(3)nm3,F(000)=2 508.锰离子以六配位的方式与6个1,4-萘二甲酸中的氧原子结合形成扭曲的八面体构型.C_(11)H_(18)N_4分子以游离形式存在于体系中,一方面质子化后起到平衡电荷的作用;另一方面与1,4-萘二甲酸羰基氧原子形成丰富的氢键作用力.有机配体1,4-萘二甲酸以不同的配位模式连接中心锰原子,最终使配合物形成了一个具有网状结构的三维配位聚合物.磁学性质研究表明:该配合物存在弱的反铁磁性,线性拟合得到配合物的居里外斯温度T=-16.265 197 K.CCDC:1517397.     

C_2H_6,CH_4在高岭石表面竞争吸附的分子模拟

为阐明C_2H_6/CH_4在高岭石表面的竞争吸附机理,采用蒙特卡洛法模拟计算了C_2H_6/CH_4单组分气体和混合气体在高岭石表面的吸附量、吸附热和相互作用能及其随压力的变化规律,并分析了吸附密度的分布规律。模拟结果表明:C_2H_6/CH_4单组分气体在高岭石的吸附量均呈先增大后趋于平衡的规律,符合Langmuir模型,且相同温度压力条件下,C_2H_6吸附量大于CH_4吸附量;高岭石吸附C_2H_6/CH_4混合气体时,C_2H_6的吸附具有明显的竞争优势;C_2H_6和CH_4的吸附热均小于42kJ/mol,说明C_2H_6和CH_4在高岭石中的吸附属于物理吸附;高岭石和C_2H_6之间的相互作用能大于高岭石和CH_4之间的相互作用能,表明高岭石和C_2H_6具有更强的相互作用;C_2H_6密度分布曲线的峰值大于CH_4,且吸附距离更小,也说明了C_2H_6比CH_4具有更强的吸附能力。研究结果揭示了高岭石对CH_4/C_2H_6混合气体的吸附特性,为阐明C_2H_6和CH_4在黏土矿物中的赋存机理提供了一定的理论基础。     

耦合详细反应机理的低碳烷烃预混火焰结构三维数值预测

通过刚性反应系统算法器,将KIVA III源码与CHEMKIN III程序有机耦合形成大型计算燃烧学程序IPIC-CFD II,用于研究在考虑详细化学反应动力学机理下,低碳烷烃类燃料的三维复杂流动燃烧过程.以一个模型燃烧室内的高压C7H16/O2/N2预混气燃烧作为计算背景,对其着火和火焰传播过程进行三维数值模拟,以具体说明该软件的应用效果.     

量子化学从头计算中的电子云移动模型 (Ⅱ)多原子分子

本文用“分子中原子的电子云重心偏离原子核模型”(简称电子云移动模型)从头计算了CH_4,NH_3,H_2O,N_2H_2,C_2H_2,C_2H_4等六个多原子分子,连同本文(Ⅰ)中的H_2,F_2,N_2,CO,BF,HF等六个双原子分子的结果证明,这个模型对于STO-3G和双ζ方法都能使分子总能量明显下降,从而表明在分子中原子电子云重心是互相靠近的而不是固定在原子核位置。这个模型可以用来改善各种量子化学计算结果,而不必对该方法作任何改动。 可用这个模型研究分子的几何构型。     

H3[Nd{C5H3N（COO）2}3].10H2O的晶体结构

应用四圆衍射仪测定了H_3[Nd{C_5H_3N(COO)_2}_3]·10H_2O晶体结构,晶体数据:C_(21)H_(32)N_3O_(22)Nd,空间群P2_1/c,a=1.794 5(5),b=1.0 24 4(3),c=1.866 5(4)nm,β=112.05(2)°,V=3.180 2nm~3,Z=4,Z=4,D_?=1.718,D_0=1.73g/cm~3,结构用直接法解出,最后R因子为0.048,测定结果表明,三个配体围绕中心Nd(Ⅲ)形成稍微畸变的三帽三方柱配位多面体,Nd-O和Nd-N键长分别在0.246 9～0.251 0nm和0.255 4～0.2575nm之间。整个结构以及羧基氧原子与水分子和水分子间氢键联结起来。氢键键长在0.274 3～0.298 8nm之间。     

LiCl—谷氨酸—H2O三元体系在25℃,0℃时相平衡的研究

本文研究了三元体系LiCl—谷氨酸—H_2O 25℃,0℃时的溶度及饱和溶液的折光率,绘制了该体系的等温相图和折光率—组成图。实验结果表明,在25℃,0℃时该体系是一个简单共饱型体系,除水合氯化锂外没有新化合物生成,体系的溶度曲线和折光率曲线均分别由两支组成,依次相应于C_5H_9NO_4,LiCl·H_2O(25℃);C_5H_9NO_4,LiCl·2H_2O(0℃)共饱点组成为: 25℃ LiCl 45.15％ C_5H_9NO_4 2.05％ H_2O 52.80％ 0℃ LiCl 40.44％ C_5H_9NO_4 0.93％ H_2O 58.63％本文还利用最小二乘法拟合了计算饱和溶液折光率的经验方程式,计算结果与实验测定值相当吻合。     

(C_3H_5N_2)_2Na_8[{Co(H_2O)}_2WO(H_2O)(AsW_9O_(33))_2]·33H_2O的合成及晶体结构

在pH=5.5和80℃下,Na_2WO_4.2H_2O,NaAsO_2.6H_2O,Co(NO_3)_2.6H_2O和咪唑的水溶液反应,得到了高产率的夹层型杂多酸盐(C_3H_5N_2)_2Na_8[{Co(H_2O)}_2WO(H_2O)(AsW_9O_(33))_2].33H_2O单晶,用X射线单晶衍射法及元素分析确定了其结构.结果表明:该晶体属四方晶系,空间群P-421m,a=1.7191(10),c=1.6376(13)nm,V=4.840(5)nm3,Z=2,R1=0.0484,wR2=0.0714(I>2σ),杂多阴离子[{Co(H_2O)}_2WO(H_2O)(AsW_9O_(33))2]10-具有C2ν对称性,Co2+的配位数均为5.讨论了(CHN)Na[{Co(HO)}WO(HO)(AsWO)].33HO的形成条件.     

N_2O_4参数变化对液体火箭发动机工作性能的影响

利用液体火箭发动机稳态工作模型分析了长期贮存条件下四氧化二氮(N_2O_4)推进剂参数变化对发动机工作性能的影响。建立了发动机燃烧室和燃气发生器燃烧热力计算模型以及其他组件的工作模型,结合最小二乘优化与迭代计算的方法,实现了对采用参数变化的N_2O_4推进剂的发动机全系统稳态工作过程进行数值仿真。结果表明,N_2O_4中硝酸含量的增加以及流阻系数的增加都会使发动机整体性能降低;发动机参数变化基本与氧化剂化学组分变化量呈线性关系,硝酸含量每增加1%,比冲和推力分别减少0.036%和0.054%;流阻系数增加时系统会通过调节燃气发生器混合比使发动机推力、比冲等整体参数的变化幅度小于各组件性能参数的变化幅度。这为更加合理制定推进剂技术规格提供了依据。     

PdO_x/金属磷酸盐催化剂催化分解N_2O

使用商业化的金属磷酸盐(M-P-O,M=Mg,Al,Ca,Fe,Co,Zn,La)为载体,以Pd(NO_3)_2为PdOx的前躯体,制备了PdOx/M-P-O系列催化剂,并测试了催化剂的N_2O分解性能.发现PdOx/Ca-P-O(又记为PdOx/HAP,HAP为羟基磷灰石)在该系列样品中表现出最佳催化活性,在反应温度375℃时能催化N_2O完全转化.而其他PdOx/M-P-O催化剂几乎没有活性.O2在反应气中的共存对PdOx/HAP的活性影响很小,而H_2O蒸气的共存明显抑制活性.但O2和H_2O蒸气对活性的影响是可逆的,即O2或者H_2O撤走后,活性复原.PdOx/HAP在无O2和有O2情况下都保持较好的稳定性.使用4%H2,在400℃对PdOx/HAP进行预处理能提高催化活性.使用XRD、TEM、XPS、ICP等对PdOx/HAP进行了表征.