南极冰表面上ClONO2与Cl-的反应机理研究

文章采用量子化学中的密度泛函理论计算方法B3LYP和基组6-31G(d,p),研究了ClONO2 Cl-(H2O)n→NO-3(H2O)n Cl2(n=0,1)的反应机理。研究发现,随着参与反应的水分子数n的增加,反应活化能垒降低。计算结果表明,在冰表面上,水通过氢键的参与和水化,对该反应起到一定的催化作用,这与实验观察到的结果一致,可以解释南极春季平流层出现的臭氧空洞。     

南极冰表面上ClONO2与Cl-的反应机理研究

 采用密度泛函理论计算方法B3LYP和基组6-31G(d,p),对ClONO₂+Cl-(H₂O)_n^→Cl₂+NO₃^-(H₂O)_n(n=0,1,2)的反应机理进行了理论计算研究.研究发现,随着参与反应的水分子数n的增加,反应活化能垒降低.计算结果表明,在冰表面上,水一方面通过氢键的参与形成环形团簇复合物降低活化能;另一方面,水分子作为桥,辅助分子间质子发生迁移,加快反应进程,对反应起到一定的催化作用.这与实验观察到的结果相一致.     

(CH3O)3PO3·(H2O)n(n=1,2)分子间氢键作用的理论研究

用密度泛函(DFT)B3LYP/6-31+G(d)方法研究(CH3O)3PO3.(H2O)n(n=1,2)的分子间氢键作用,对水分子可能与该化合物形成氢键的复合物及水分子作用下该化合物分解时所达到的过渡态,进行全优化,在B3LYP/6-311++G(d,p)的方法下进行单点能计算,并进行零点能校正,进一步探讨由于水分子作用所形成的分子间氢键对(CH3O)3PO3分解所需活化能的影响,比较不同情况下分解所需活化能的大小、几何参数和电荷分布的变化.     

1（TiO2）n（n=1～3）催化水解异氰酸的反应机制

采用B3LYP方法对N、H、C、O使用6-311++G(d,p)基组,对Ti使用LANL2DZ赝势基组,研究计算1(TiO2)n(n=1～3)催化水解HNCO的微观反应机制。研究HNCO和H2O在1(TiO2)n上的不同进攻方式。为了考察催化剂对反应的影响,研究了在没有催化剂作用下的HNCO+H2O的微观反应机制。结果表明:无催化剂条件下反应的发生需要克服活化能158.20 kJ/mol。1(TiO2)n对反应有着良好的催化效果,显著降低了反应的活化能垒,使反应能够在温和的条件下进行。H2O优先进攻催化剂的方式是能量上有利的过程,与实验结果吻合。     

（CH3O）3P03·（H2O）n（n=1，2）分子间氢键作用的理论研究

用密度泛函(DFT)B3LYP/6-31+G(d)方法研究(CH3O)3PO3·(H2O)n (n=1,2)的分子间氢键作用,对水分子可能与该化合物形成氢键的复合物及水分子作用下该化合物分解时所达到的过渡态,进行全优化,在B3LYP/6-311++G(d,p)的方法下进行单点能计算,并进行零点能校正,进一步探讨由于水分子作用所形成的分子间氢键对(CH3O)3PO3分解所需活化能的影响,比较不同情况下分解所需活化能的大小、几何参数和电荷分布的变化.     

Cr(Ⅲ),Fe(Ⅲ),Al(Ⅲ),Cu(Ⅱ)草酸配合物热分析研究

目的　研究配合物K3[Fe(C2O4)3]·3H2O,K3[Cr(C2O4)3]·3H2O,K3[Al(C2O4)3]·3H2O和K2[Cu(C2O4)2]·2H2O的热分解过程及机理。方法　采用热分析方法对这4个配合物热分解过程进行研究,用Ozawa Flynn Wall,Friedman,ASTME6983种方法计算出每一步热分解反应的活化能(Ea)和指前因子(lgA)。结果　得出了这4个配合物每一步的热分解反应,并用上述3种方法计算了每一步的活化能和指前因子。结论　这4个配合物第1步热分解都是失去水,但Al,Fe,Cr配合物脱水过程的活化能大小与热解脱水的温度变化趋势基本一致,反映了配合物中水分子结合的难易程度;Cu配合物脱水温度均高于Al,Fe,Cr的配合物。这可能是由于Cu配合物中两个水分子参与配位,而其他配合物中的水为结晶水的缘故。     

铝离子水分子团簇Al~(3+)(H_2O)_n(n=1～6)性质的理论研究

采用高水平的从头计算方法对铝离子水分子团簇Al3+(H2O)n(n=1～6)进行了几何构型的优化、能量和振动频率的计算.计算结果表明Al3+(H2O)n(n=1～6)的最稳定构型都是水分子直接结合于离子.随着团簇中水分子数的增加,R(Al3+—O)逐渐增长,总的结合能逐渐增大,连续结合能逐渐减小.团簇中,铝离子和水分子之间有明显的电荷转移,铝离子的极化作用导致O—H键伸缩振动向低波数方向移动,而对∠HOH的弯曲振动影响较小.     

用热重法确定动力学参数

用热重(TG)法和微分热重(DTG)法,对草酸钙(CaC2O4*H2O)和乙酸钙(CH3COONa*3H2O)的热分解反应进行动力学分析,假设分解反应符合简单动力学方程式,速率常数符合Arrhenius型,并忽略温度对活化能的影响,由此给出热分解过程的动力学参数如反应级数(n)、活化能(E)等.     

方解石晶体结构及表面活性位点第一性原理

基于密度泛函理论的第一性原理,采用Materials Studio 6.1软件的CASTEP模块对方解石的晶体结构及与水分子及水分子簇的吸附作用进行了研究.结果表明,方解石在参与化学反应时O的活性最强,C和Ca次之;其次确定了最稳定解离面为{101-4}切面,其Ca和O位点与单个水分子形成吸附,且与O位点吸附作用较强,H(H2O)-O(CaCO3)键与H(H2O)-O(H2O)键间形成氢键;{101-4}切面水分子簇相互作用,水分子间及水分子与方解石表面均存在氢键作用,吸附发生在O位点和Ca位点,且主要发生在O位点.     

Ab Initio研究3-硝基-2-吡啶酮异构反应

在RHF 6 31G和MP2 6 31G水平上 ,对 3 硝基 2 吡啶酮的气相、水分子作催化剂参与的异构化反应进行了研究 .计算所得气相异构和水分子作为催化剂参与反应过程的活化能分别为 2 0 5.80 2 0 (RHF 6 31G) ,157.2 2 0 5(MP2 6 31G)和 83.2 550 (RHF 6 31G ) ,57.1355(MP2 6 31G)kJ·mol-1.     

二氧化氯在饮用水消毒中的应用研究

介绍在饮用水消毒应用的现状,探讨了二氧化氯消毒剂相对于液氯消毒的优越性。比较了二氧化氯的生产方法,及其应用于水厂消毒的工艺探讨。二氧化氯作为滤前消毒剂对水质的改善,从成本角度分析其应用前景广阔。     

二氧化氯消毒剂在饮用水处理中的应用

近年来,饮用水源污染日趋严重,传统消毒剂Cl2将与水中的有机物合成大量的致癌或致诱变的副产物.ClO2作为氯系消毒剂的最佳替代品,它高效广谱杀菌、作用持久、安全可靠,在饮用水消毒方面表现出巨大的发展潜力,目前已经在美国等一些发达国家得到了大力推广.但在我国广泛应用还存在着发生器运行不稳定、设备材质耐腐蚀强度不足以及消毒成本较高等问题.     

大型水厂二氧化氯应用中的问题及对策

通过对水厂一年多的生产运行状况的考察,总结了二氧化氯替代氯气预氧化、消毒工艺中遇到的问题.根据水厂的实际情况,提出了预热原料和空气、在二氧化氯发生器的空气管路上加装流量计和报警装置、改善管路设计、多点投加二氧化氯和对反应沉淀池和滤池进行遮光处理等多项措施,达到提高二氧化氯产率、保证工艺的稳定性、确保二氧化氯发生器的安全性,降低二氧化氯的衰减速率的目的.     

三种饮用水消毒剂的应用比较

介绍了三种常用饮用水化学消毒剂氯(Cl2)、二氧化氯(ClO2)和臭氧(O3)的性质，以及它们的制备原理和方法，并比较了它们在饮水消毒应用中的利弊以及应用前景。     

基于大型工程实例评价两种常用的消毒方式

以某南方大都市A水厂为研究对象,通过对实际运行中消毒工艺变更前后的出厂水和管网水的水质和耗氯量进行分析,评价两种消毒工艺的消毒效果、副产物产生情况以及运营成本。结果表明:氯胺和液氯两种消毒剂均有良好的消毒效果;使用液氯后水中的三氯甲烷和游离氯的含量骤增;液氯消毒成本较低,约为氯胺消毒的70%。     

太原地区某些植物受氯气伤害的特征及其抗性的研究

采用开顶式熏气实验技术,对太原地区栽植的某些树种、花卉和草坪植物的叶片受氯气污染的伤害特征及其熏气后的“远后效应”进行了研究,并根据这些植物的抗氯气能力进行了分级,提出适于氯气污染区的绿化植物和监测植物。     

氯和二氧化氯联合消毒灭菌作用的研究

以配置的水样为研究对象考察了氯与二氧化氯单独及联合灭活大肠杆菌和细菌总数的效果,用Berenbaum公式判断了两种消毒剂联合作用的性质.结果表明,氯2.00mg/L作用30 min可灭活试验水样中大肠杆菌6.18个数量级,二氧化氯0.30 mg/L作用15min、1.50mg/L氯和0.20 mg/L二氧化氯联合作用10 min可以灭活试验水样中大肠杆菌7.18个数量级(100%灭活);2.00 mg/L氯单独作用30 min、0.30 mg/L二氧化氯单独作用15 min、1.50 mg/L氯和0.20 mg/L二氧化氯联合作用10min可将水样中的细菌100%灭活.用Berenbaum公式计算得出氯与二氧化氯联合消毒灭活水样中大肠杆菌时质量浓度比为0.39,灭活水样中细菌总数时的质量浓度比为0.85,因此氯与二氧化氯联合消毒对大肠杆菌和细菌总数具有协同灭活作用.     

氯系消毒剂杀灭饮用水中隐孢子虫试验研究

为了考察氯系消毒剂对饮用水中隐孢子虫的灭活作用,分别对氯气和二氧化氯的投加量、反应时间、浊度、pH值和温度等影响因素进行考察.实验结果表明,氯系消毒剂对隐孢子虫理想灭活效果的反应条件是氯气投量6.5 mg/L,反应360 min,ClO2投量3.0 mg/L,反应120 min;浊度越高,氯气对隐孢子虫的灭活率越低,ClO2对隐孢子虫灭活率当浊度升高到5.0和10.0 ntu时,影响基本稳定;pH值波动对氯气灭活影响不大,ClO2在pH值6～7范围内灭活效果最佳;5～35℃范围,水温增加,灭活效果逐渐增强.     

二氧化氯发生及应用研究

在研究中用氯酸钠作为氧化剂，甲醇作还原剂，确定了发生二氧化氯气体的最佳反应条件。在该条件下，能平稳、快速、安全地发生含量在96％以上的二氧化氯气体，含氯气极少。用高效二氧化氯吸收稳定液吸收二氧化氯气体，制成浓度为2％-5％的稳定性二氧化氯溶液，该稳定液具有稳定性高，储存性能好，能长时间保存。     

反相流动注射分光光度法测定水中微量二氧化氯

用反相流动注射（ｒ－ＦＩＡ）分光光度法测定自来水在其它含氧氯型体存在下的二氧化氯含量．该方法测定的线性范围是０～２．４ｍｇ／Ｌ，测定极限是０．０２ｍｇ／Ｌ