磷钒钼和磷钒杂多化合物的合成和分析

本文报导磷钒钼和磷钒杂多化合物的合成和元素分析法。对合成磷钒钼杂多酸的传统方法——乙醚萃取法作了改进,合成了传统法未能合成的 H_8PV_5M_(07)O_(40),其中三种杂多酸(n=1～3)的产量和文献值相比分别提高了185.7%、42.9%、483%,并通过元素分析,确证得到了较纯的产品。对磷钒杂多酸盐,在 pH=1～4、原料中磷、钒的摩尔比为1:11.8的条件下,制得了 Na_(12)PV_(13)O_(41)和Na_3PV_(14)O_(42),在酸度更高的条件下,合成了尚未见报导的 Na_6H_3PV_(14)O_(42)。同时,将磷钒钼黄分光光度法应用到杂多化合物体系,分析了磷和钒的含量,确定了它们的组成。     

高钛渣中低价钛分析方法的研究

本文对高钛渣中低价钛的测定方法进行了研究,文中采用FeCl_3—HCl分离除去M_(Fe),Fe_2O_3及部份FeO,残渣以H_2SO_4—HF—H_3PO_4溶解,用硫酸高铁铵氧化低价钛,然后用K_2Cr_2O_7标准溶液滴定生成的Fe~(2+),本方法具有简便、快速、重现性好的优点,适用于日常分析。     

高钛渣中低价钛的物相分析

本文采用HCl分离除去M_(Fe),Fe_2O_3及部份FeO,残渣以H_2SO_4-HF-H_3PO_4溶解,用硫酸高铁铵氧化低价钛,然后用K_2Cr_2O_7标准溶液滴定生成的Fe~(2+),用全铁量减去分离去的铁量对残存亚铁量进行校正。本方法具有简便,快速,重现性好的优点。     

Al2o3—H3po4体系中生成物及热变化的研究

本文拟以Al_2O_3和85％的H_3PO_4为原料,采用H_3PO_4/Al_2O_3=6.8的投料比,在300℃以下温度范围内对磷酸铝系列化合物的生成进行了比较系统地考察。得出了AlH_3(PO_4)_2·3H_2O、AlH_3(PO_4)_2H_2O、Al(H_2PO_4)_3和AlH_2P_3O_(10)的生成量与温度的关系,研究了Al(H_2PO_4)_3和AlH_2P_3O_(10)·2H_2O的热变化过程。     

复合电解质Ti_(0.95)Al_(0.05)P_2O_7/NaPO_3/NaTi_2(PO_4)_3的中温电性能研究

本文以H_3PO_4、Ti O_2、Al_2O_3和草酸钠为原料,合成了复合电解质Ti_(0.95)Al_(0.05)P_2O_7/Na PO_3/Na Ti_2(PO_4)_3。采用XRD对复合电解质的结构进行了表征。研究了其在400-800℃范围内的电导率,并以Ti_(0.95)Al_(0.05)P_2O_7/Na PO_3/Na Ti_2(PO_4)_3为电解质隔膜组装了H_2/O_2燃料电池。XRD结果表明反应物经过充分反应,形成了三元复合电解质。800℃时,Ti_(0.95)Al_(0.05)P_2O_7/NaPO_3/Na Ti_2(PO_4)_3有最高电导率6.0×10~(-2)S·cm~(-1)。800℃时开路条件下复合电解质的极化电阻值为0.23Ω·cm~2,燃料电池最大功率密度为90.6 m W·cm~(-2)。     

溶剂热制备纳米Fe_3O_4及其高效Fenton降解4-氯苯酚

以Fe(NO_3)3·9H_2O为铁源,乙二醇为溶剂和还原剂,采用溶剂热法制备了Fe_3O_4磁性纳米颗粒.利用XRD、FT-IR和TEM对其进行了物相和形貌的表征,以4-氯苯酚(4-CP)为目标污染物,评价了其活化H_2O_2的性能.结果表明:制备的Fe_3O_4纳米颗粒近似呈球形,平均粒径约15 nm,能够有效地活化H_2O_2产生·OH并高效降解4-CP.在25℃,Fe_3O_4用量0.3 g·L~(-1),H_2O_2浓度1.6 mmol·L~(-1),初始pH=5.7时,所建立Fe_3O_4-H_2O_2氧化体系能在15 min内完全降解去除0.4 mmol·L~(-1) 4-CP,较相同条件下超声辅助反相共沉淀法制备的Fe_3O_4效果更好.Fe_3O_4活化H_2O_2降解4-CP的机理主要是因为新的溶剂热法可导致Fe_3O_4磁性纳米颗粒表面的富羟基化和配位作用.     

Strandberg型苯基膦钼酸-联咪唑荷移盐的合成及催化性能

苯基膦酸(C_6H_5PO_3H_2)作为磷源,在温和条件下与Na_2MoO_4·2H_2O、2,2′-联咪唑(H2biim)反应,并借助H_2biim质子化后形成的有机阳离子[H_3biim]~+和杂多阴离子[(PhP)_2Mo_5O_(15)]~(4-)(PhP=C_6H_5PO_3)之间的电中和作用,在弱酸性水溶液中缓慢晶化,形成了1例以PhP为中心的Strandberg型苯基膦钼酸-联咪唑荷移盐(H_3biim)_4[(PhP)_2Mo_5O_(15)]·H_2O(1).利用单晶和粉末X射线衍射(SCXRD和PXRD)分析、元素分析、红外(IR)光谱等手段对化合物1进行了表征,并通过热重-差热分析(TG-DTA)考察了其热稳定性.以酸催化合成环己酮乙二醇缩酮为反应模型,探讨了化合物1的酸催化性能,同时考察了反应时间、反应物料比和催化剂用量对反应的影响.结果表明:化合物1作为固体多金属氧酸盐(POM)型催化剂,其催化活性高,结构稳定,可循环使用.     

微反应器辅助合成磷酸锰铁锂正极材料

采用微反应器法制备前驱体Fe_3(PO_4)_2·8H_2O和Mn_3(PO_4)2·3H_2O磷酸盐材料,并通过固相法制备含C的磷酸铁锂LiFePO_4/C(LFP/C)、磷酸锰锂LiMnPO_4/C(LMP/C)和磷酸锰铁锂LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C(LFMP/C)以及不含C的磷酸锰铁锂LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4(LFMP)4种正极材料。分别采用X线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试系统进行样品结构、形貌和电化学性能的表征。结果表明:通过微反应器法控制p H可获得颗粒细小、均匀的纳米磷酸盐前驱体,LFMP/C拥有最高的首次放电比能量526.12W·h/kg,且放电比容量达146.82 mA·h/g,50次循环后容量保持率达94%,电化学性能优异。     

H2Ti4O9纳米带的制备及其水热反应

目的以K_2Ti_4O_9·3H_2O为主要原料,制备H_2Ti_4O_9·nH_2O纳米带,研究纳米带的结构与性能,为开发新型功能材料提供新靶点。方法 K_2Ti_4O_9·3H_2O与盐酸进行离子交换反应,其产物分别与乙二胺和四甲基氢氧化铵溶液进行剥离反应,形成胶体再与Ba(OH)2·8H_2O溶液进行水热反应,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析(TG-DTA)和能谱分析(EDS)等手段对所得的样品进行表征分析。结果 K_2Ti_4O_9·3H_2O经过酸交换后可得到H_2Ti_4O_9·1.1H_2O晶体,该晶体剥离后得到二维纤维状H_2Ti_4O_9·nH_2O纳米带胶体。纳米带胶体与Ba(OH)2·8H_2O溶液进行水热反应后可得到110nm大小且有正方晶系的BaTiO3纳米陶瓷粉体,BaTiO_3纳米陶瓷粉体形貌规整,颗粒分布均匀,呈扁平的椭圆形块状。结论 K_2Ti_4O_9·3H_2O的离子交换反应可完全进行,交换后得到的层状化合物H_2Ti_4O_9·1.1H_2O在100℃时用乙二胺剥离效果最好,而且剥离的纳米带宽度仅有20nm。纳米带与Ba(OH)_2·8H_2O溶液基于溶解析出机制,反应12h后生成的BaTiO_3晶粒最小,结晶性最好。     

乙醇自由基代谢机理的理论研究

目的从原子尺度对乙醇与自由基的反应进行探索,提高对乙醇自由基代谢机理的微观认识。方法在CCSD(T)/6-311G(2d,2p)//B3LYP/6-31G(d,p)计算水平下,采用量子化学方法详细研究了C_2H_5OH与·OH、H_2O_2和·O_2H的反应。结果 (1)乙醇与·OH和·O_2H自由基的反应都存在3类反应(氢抽提、C—C键断裂和S_N2取代)。(2)在乙醇与H_2O_2的反应中,以H_2O_2形成的水合氧自由基(·OOH_2)直接插入乙醇的C—H键生成乙二醇为主,此外H_2O_2也可均裂为2个·OH和异裂为·H+·O_2H自由基。结论乙醇与自由基(·OH、·O_2H)和H_2O_2反应中,分别以α氢抽提过程和·OOH_2插入乙醇的α-C—H键生成乙二醇为主要反应。     

锂离子电池正极材料LiFe_(1-x)Eu_xPO_4/C(x=0,0.06,0.08,0.10)结构和电化学性能研究

以CH_3COOLi·2H_2O、FeC_2O_4·H_2O、NH_4H_2PO_4、Eu_2O_3及C_6H_(12)O_6为原料,采用两步高温固相法合成了锂离子电池正极材料LiFe_(1-x)Eu_xPO_4/C(x=0,0.06,0.08,0.10),通过XRD,SEM等方法对其物相结构和形貌进行了表征,结构分析表明:LiFe_(1-x)Eu_xPO_4/C(x=0,0.06,0.08,0.10)样品具有橄榄石型晶体结构,空间群为Pnma.Eu的掺杂可使样品颗粒明显细化,引起晶胞参数c值、c/a比值增大、I111/I311比值增大,P-O键长增大.CV和EIS测试结果表明,Eu的掺杂使样品的放电容量增加,提高了循环稳定性能,改善了样品发生电化学反应的动力学性能,电荷转移电阻Rct明显减小,交换电流密度i_0增大.     

三聚磷酸二氢铁的制备、性能及应用研究

本文以Fe_2O_3或Fe(OH)_3为原料与H_3PO_4(85％)反应,经中和、溶解和聚合,当P_2O_5/Fe_2O_3(R)≥5,T=250～280℃时,得非晶态三聚磷酸二氢铁(FeH_2P_3O_(10)·2H_2O),T>280℃时,得结晶态的FeH_2P_3O_(10)·2H_2O。FeH_2P_3O_(10)·2H_2O的脱水过程为, FeH_2P_3O_(10)·2H_2O是很好的无毒防锈颜料。     

锌掺杂对包碳磷酸钒锂电化学性能的影响

以Li_2CO_3、V_2O_5、NH_4H_2PO_4和ZnO为原料,用葡萄糖作为碳源和还原剂,然后通过高温煅烧法制备了Li_3V_(2-x)Zn_x(PO_4)_3/C(x=0,0.05,0.10)。用X射线衍射、扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜,对制得的样品进行物相、结构和微观形貌分析表征。用恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱法测试样品的电化学性能。研究结果表明:掺杂Zn~(2+)不会改变Li_3V_2(PO_4)_3的结构。适量地掺杂Zn~(2+)能使Li_3V_2(PO_4)_3颗粒更加均匀、结构更稳定,同时显著改善其电化学性能。当x=0.05时,样品的首次放电比容量为123.1 m A·h·g~(-1),并且以0.5C充放电循环20圈后容量保持率仍达99.76%。     

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。     

一种新的铜硼磷酸盐K_(0.325)(H_3O)_(0.675)Na_2H_(0.68)Cu_4[B_2P_4(B_(0.84)P_(0.16))O_(20)]Cl的合成与表征

用磷酸溶剂热法合成了含有特殊硼磷氧结构单元的铜硼磷酸盐K_(0.325)(H_3O)_(0.675)Na_2H_(0.68)Cu_4[B_2P_4(B_(0.84)P_(0.16))O_(20)]Cl,并对其进行单晶和粉末X射线衍射、核磁共振波谱和红外光谱分析.单晶X射线衍射分析表明该特殊硼磷氧结构单元具有非常罕见的[BO_3]和[PO_4]基团相互取代的现象,并通过核磁共振波谱分析得到证实.     

H3 PMo12 O40/MIL-101(Fe)的制备及其吸附性能研究

采用水热法将Keggin型磷钼酸H_3PMo_(12)O_(40)与金属有机骨架MIL-101(Fe)复合,制得复合材料H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101(Fe).通过SEM,XRD,IR和TG等表征方法,结果证实成功合成了复合材料H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101 (Fe).以H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101(Fe)为吸附剂,以亚甲基蓝(MB)水溶液为目标染料废水.探究溶液的初始p H、温度、初始的浓度等条件对吸附剂吸附性能的影响.发现了H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101(Fe)对MB的去除率明显高于两种纯物质.同时吸附机理实验证明,复合材料H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101(Fe)对MB吸附过程符合Langmuir等温吸附模型以及拟二级动力学模型.热力学参数ΔΗ0和ΔG 0表明该吸附过程是自发和放热的.     

10—钨—3—钒杂多酸H_5V_3W_(10)O_(40)·29H_2O的合成和性质

前言杂多酸具有酸性和氧化性,它们可作为酸型催化剂和氧化型催化剂或双功能催化剂应用于许多均相和多相催化反应中。新型杂多化合物的合成是多酸化学研究领域中一个重要方面。等曾报道,利用 Na_2WO_4,NaVO_3与 H_2SO_4反应,用乙醚萃取法合成出了1:5和1;6钒钨杂多酸—H_3VW_5O_(19)和 H_3VW_6O_(22)。他们的实验比较简单,组成的确定主要根据化学分析结果。C.M.Flynn,Jr 和 M.T.Pope 的工     

钨铈杂多酸及其盐的研究(Ⅲ)——离子交换法与TNA萃取法制备固体10-钨铈杂多酸

一、引言在我们的前两个报告中,曾报道制得了三种迄今未见于文献的钨铈杂多酸溶液,其阴离子组成为[CeW_8O_(28))~(4-),[CeW_(10)O_(35)]~(6-)和[CeW_(12)O_(42)~(8-)以及制得固体酸H_8[CeW_(12)O_(42))·55H_2O和H_4[CeW_8O_(28)]·2H_2O。由于钨铈杂多酸不能被经典的乙醚萃取法萃取,我们曾在各种条件下进行探索,均遭失败。考虑到胺同含氧的有机物相比极性较大,     

磷酸二氢钾铵无氯复肥的研制

本文是关于用冷却的方法从KCl-NH_4H_2PO_4-H_2O体系的溶液中结晶出mNH_4H_2PO_4·nKH_2PO_4的实验研究。研究了反应温度分别为40℃、50℃、70℃对应结晶温度为 1.5℃、1.5℃、25℃,溶液中KCl与 NH_4H_2PO_4摩尔比为 k=0.67、0.82、1.00等不同条件对产品组成、各有效组分转化率的影响。得出了制备一定氮、磷、钾比例的无氯复合肥料的最佳工艺条件。     

铈的11—钼磷酸和11—钼硅酸的制备与性质研究

杂多酸及其盐在催化领域越来越引人关注。新型杂多化合物的合成是多酸化学研究领域中一个重要方面。近年来,人们对于以无机高分子(包括杂多阴离子)作配体的新型络合物十分感兴趣,因为这些化合物具有催化活性。以11—钨磷酸根和11—钨硅酸根作配体的镧系元素的杂多钨酸盐,文献上已有报道,但相应的杂多钼酸盐至今未见报道。我们用电解酸化乙醚萃取法,制备出了铈的11—钼磷和11—钼硅两种杂多酸晶体。通过化学分析,电位滴定,红外光谱及X—光粉未衍射分析确定,其分子式分别为H_(10)[Ce(PM_(11)O_(39))_2]·xH_2O和H_(12)[Ce(SiM_(011)O_(39))_2]·xH_2O。