NaBO2团簇水溶性的量子化学理论研究

利用量子化学计算研究了类盐团簇NaBO2的水溶性,具体研究对象为NaBO2(H2O)n(n=0-4)这5个团簇.结果表明,NaBO2在溶解过程中表现出与碱金属盐溶解相似的性质.刚开始结合了1个和2个水分子时,NaBO2以紧密离子对(CIP)构型存在于含水团簇中,当水分子数目增加到3个与4个时,NaBO2会以溶剂隔离的离子对(SSIP)和CIP这两种构型存在于含水团簇中.整个过程可以看成是NaBO2溶解的一个初级阶段,随着水分子数目的进一步增多,最终NaBO2将和碱金属盐一样只以SSIP类型的结构存在.     

锂离子电池充放电时电解液性能的分子动力学模拟

探究了锂离子在混合电解液中的微观结构,本文利用分子动力学模拟的方法建立了多元混合电解液溶剂EC-DMC-DEC(ethylene carbonate-dimethyl carbonate-diethyl carbonate)模型,计算分析了零电场以及加电场下电解液混合溶剂的性质.计算结果表明:无电场时,电解液中没有接触离子对(CIP-contact ion pairs)和离子聚集体(AGG-aggregates)的存在;而在6V电压下,任何浓度的电解液均存在CIP,降低了锂盐的溶解度.电场的存在使得电解液溶剂分子的偶极矩与电场方向相一致,溶剂分子排列有序,降低了溶剂的介电常数,促使CIP和AGG的形成以及锂离子配位数的减少.因此,破坏电场下溶剂分子的有序性、增强溶剂的介电性质对于降低电解液中的离子缔合、改善电解液的性能是至关重要的,这对于今后电解液配方的设计选择有着指导意义.     

NaBF_4/DMF溶液的拉曼光谱和密度泛函研究

随近年来工业发展的需要 ,四氟硼酸盐被广泛地应用于高能密度电池、电容器、有机合成和核工业等多方面 .四氟硼酸根是一种弱的亲核试剂 ,在水或有机溶液中将与阳离子发生缔合作用[1] .本文利用拉曼光谱研究了NaBF4 /二甲基甲酰胺 (DMF)溶液中的离子溶剂化和离子缔合现象 ,并运用量子化学的方法 (DFT)计算了气态和DMF溶液中Na+ BF- 4的稳定构型和振动光谱数据 .实验所用NaBF4 和DMF均按照标准方法提纯 .溶液按重量法配置 ,浓度以质量摩尔浓度表示 .溶液的拉曼光谱利用美国Nicolet公司Nexus型红外光谱仪的拉曼附件测定 .激光光源波…     

新汴河水化学特征及其成因分析

以新汴河为研究对象,通过对新汴河中常规离子采用离子色谱法进行测定,利用Piper三线图和Gibbs图对新汴河水进行分析得到新汴河的水化学特征,结果表明:(1)新汴河K~+和HCO3-浓度变化较小,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)浓度在引河汇入处发生阶跃变化,其中Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)浓度在引河汇入后明显减小,而Ca~(2+)在引河汇入后明显增大。(2)新汴河TDS变化与Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)浓度变化具有很强的相关性。(3)新汴河以引河为界,上游段和下游段离子组分存在较大差异,上游段水化学类型为Na~+-HCO_3~--SO_4~(2-)-Cl~-型,下游段水化学类型为Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~-型,而引河水化学类型为Ca~(2+)-Na~+-HCO_3~-型,新汴河上、下游段水化学类型发生变化的原因是由引河水的汇入引起的。     

二甲基硅氧烷环体和线性体的电喷雾离子化效率研究

采用高分辨电喷雾质谱和量化计算研究了二甲基硅氧烷环体、线性体的ESI电离效率.实验发现,线性体比相应的环体更容易在ESI-MS中检测到;而环体中六甲基环三硅氧烷(D3)和八甲基环四硅氧烷(D4)在ESI-MS中几乎没有检测到.量化计算结果表明,线性体具有柔性结构,使得其[M+H]~+结构中存在分子内氢键,其[M+Na]~+结构中多个位点氧原子与Na~+相作用,从而增加缔合物的稳定性.环体D3和D4具有刚性结构,其质子亲和能和Na~+亲和能都比较小;十甲基环五硅氧烷(D5)和十二甲基环六硅氧烷(D6)结构具有一定柔软性,在准分子离子中存在氢键或与Na~+多位点作用.计算结果比较合理地解释了ESI-MS实验结果.     

离子在PC+DMF混合溶剂中的粘度行为研究

粘度是物质的传输性质 ,是“动态”性质 ,从溶液的粘度数据可以获得溶质对溶剂结构影响的信息 ,揭示溶液中溶质和溶剂的相互作用 ,对认识锂电池电解质溶液中离子溶剂化和离子缔合具有重要意义 .本文在2 98.15Ｋ ,研究了一系列溴化四烷基铵盐 (溴化四乙基铵、溴化四丙基铵、溴化四丁基铵和溴化四己基铵 )在碳酸丙烯脂 (ＰＣ) +Ｎ ,Ｎ二甲基甲酰胺 (ＤＭＦ)混合溶剂中的粘度行为 ,并在前期工作的基础上 ,利用外推拆分方法[1] 分别计算得到Ｌｉ+,Ｅｔ4 Ｎ+,Ｐｒ4 Ｎ+,Ｂｕ4 Ｎ+,Ｈｅｘ4 Ｎ+和相应阴离子的粘度Ｂ系数和流动活化自由能 .据此讨论…     

氧弹燃烧-离子选择性电极法测定茶叶中的氟

采用氧弹燃烧技术对茶叶样品进行预处理,用碱溶液吸收燃烧产物,向吸收液中加入TISAB,消除Al3+、Fe3+等离子干扰,调节溶液pH值为5.6后定容,利用氟离子选择性电极标准加入法测定溶液的电势,计算茶叶中氟离子的含量.结果表明,其线性范围为10-1～10-6 mol·L-1,回收率为96.6%～102.8%.     

阴离子聚电解质诱导硫代黄素T激基缔合物的形成因素分析

研究在水溶液中阴离子聚电解质聚乙烯磺酸钠(PVS)诱导阳离子型染料硫代黄素T(ThT)激基缔合物的形成,考察在PVS存在下,ThT在水溶液中形成激基缔合物的影响因素.通过光谱实验及量化理论计算方法,比较ThT与PVS,PSS和PAA聚电解质之间的相互作用.结果表明:溶液pH值、溶剂和电解质的浓度对ThT激基缔合物的形成...     

锂电池电解质溶液中离子-溶剂和离子-离子相互作用的谱学研究 Ⅶ.LiBF4/γ-丁内酯

锂电池电解质溶液对锂电池的循环效率、工作电压、操作温度和使用寿命等有着重要的影响,是锂电池开发的关键技术之一[1].LiBF4是目前锂电池液体电解质的常用盐类,其与有机溶剂的相互作用和正负离子间的缔合必然对锂电池液体电解质的性质产生显著影响.本文利用红外、拉曼光谱技术, 研究了不同浓度下LiBF4/γ-丁内酯溶液中的离子缔合和离子溶剂化,并运用量子化学计算了离子对的构型.     

锂电池电解质溶液中离子-溶剂分子和离子-离子相互作用的谱学研究IV.PC+DEC体系

电解质溶液是锂电池重要组成部分之一,其性能决定着电池表现的好坏[1].而电解质溶液的物理化学性质是溶液中离子-分子和离子-离子相互作用的宏观体现,对于这些相互作用规律的深入研究具有重要的学术和应用价值.光谱技术是从分子层次考察分子间相互作用的有效手段之一,我们运用振动光谱技术已研究了高氯酸锂/碳酸丙烯酯(PC)[2]电解质溶液中的离子溶剂化和离子缔合.作为系列工作中的继续和深入,本文我们报道高氯酸锂在碳酸丙烯酯-碳酸二乙酯(DEC)二元混合溶剂中的相互作用.     

兰州市大气降尘和土壤中水溶性离子的研究

为了解大气降尘中水溶性离子的污染特征,采集了兰州市大气降尘和表层土壤样品,分析其中的F~-、Cl~-、NO_3~-、NO_2~-、PO_4~(3-)、SO_4~(2-)、Li~+、Na~+、NH_4~+、K~+、Ca~+、Mg~+,12种水溶性离子的含量。结果表明兰州市大气降尘中水溶性离子以SO2-2+4和Ca的含量最高,土壤中水溶性离子以SO_4~2和Na~+的含量最高,SO_4~(2-)、Na~+、Ca~(2+)、Cl~-、NO_3~-这五种离子是兰州市大气降尘和土壤中的主要水溶性离子;降尘中的F~-、Cl~-、NO--3、NO-2、SO24、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+),9种离子的含量均远高于土壤中同种离子的含量。相关性分析的结果显示,除七里河某大型车站和安宁某住宅小区采样点大气降尘和土壤中的水溶性离子含量相关性不显著外,其他七个采样点大气降尘和土壤中的水溶性离子含量在0.01水平显著相关。因子分析的结果表明,兰州市大气降尘中的水溶性离子主要来源于土壤和生物质燃烧、工业污染、交通污染,其贡献率分别为37.2%、34.0%、20.0%。     

内参比液高氯酸加入对氟离子选择性电极性能影响

在氟离子选择性电极内参比溶液中加入高氯酸,形成0.001 mol/L HClO4和0.1 mol/L NaF混合内参比溶液,实验研究了高氯酸的加入对氟离子选择性电极性能的影响.研究结果表明,在体系中加入0.001 mol/L HClO4可使电极空白值降低,清洗时间和平衡时间明显缩短,能斯特线性变好、动态范围变宽,进一步将其用于绿茶和饮用水中氟离子浓度测定,所得结果与文献报道一致.     

离子液体气浮溶剂浮选分光光度法测定环境水样中的痕量镉

以等体积的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)和乙酸乙酯(EA)的混合溶剂为浮选剂,以抗坏血酸为掩蔽剂,建立了离子液体气浮溶剂浮选分光光度法测定环境水样中痕量镉的新方法.在pH4.8的溶液中,浮选时间为10 min、氮气流速为45 mL.min-1时,缔合物的最大吸收波长为553 nm.镉的线性范围为0.28-56.0μg.L-1,线性回归方程为A=0.2147+1.7602c(μg.L-1),表观摩尔吸光率为2.53×105L.mol-1.cm-1,检出限为0.15μg.L-1,用于环境天然水中痕量镉的测定.     

离子液体[Cnmim]Br(n=4,6,8,10,12)在水中的离子缔合行为

电导是电解质溶液的重要传输性质之一,也是电化学性能的一个重要的指标.电导的测量是研究溶液中离子溶剂化、离子缔合、电解质溶液的结构等最有效的方法之一.     

LiBF4/二甲基亚砜溶液中的相互作用

二甲基亚砜(DMSO)具有介电常数高,溶剂能力强等特点,是常用的有机溶剂,广泛应用于石油加工、医药生产、化学品制造等方面.但由于DMSO自身缔合严重,纯态时存在单聚体、二聚体、多聚体等多种形式,因此对其电解质溶液的结构尚不清楚.本文利用拉曼光谱技术和密度泛函理论研究了高浓度LiBF4/DMSO溶液中的溶剂化现象,计算了锂离子的溶剂化结构,讨论了Li 、BF-4对DMSO缔合的影响,明确了DMSO与阴离子相互作用的方式.     

EPDM磺酸盐离聚体溶液粘度行为的研究

考察了在二甲苯-正已醇混合溶剂中,含不同金属离子Li~+、Na~+、K~+和Mg~(2+)、Ca~(2+)、Ba~(2+)的六种乙丙三元共聚物(EPDM)磺酸盐离聚体,比浓粘度与溶液浓度、温度及极性共溶剂含量的关系,认为各种金属盐的差异主要是由于溶液中金属离子与SO_3~-之间的相互作用造成的.     

LiBF4在基于碳酸脂类混合溶剂中的溶剂化行为研究

具有较好化学稳定性和热稳定性的四氟硼酸锂(LiBF4),与有机溶剂所形成的电解质溶液较广泛地应用于锂电池、高能核材料、有机合成等领域.电解质溶液的性质是溶液中离子—溶剂和离子—离子等复杂相互作用的宏观体现,这些相互作用是决定电解质乃至电池性能的根本原因.电解质在溶液中的体积性质研究对于了解电解质的电离、溶剂化、离子缔合都具有重要意义.本文在前期工作的基础上[1],报道298.15K时LiBF4在基于碳酸丙烯脂(PC)的混合溶剂(PC DMF,PC THF,PC AN和PC DME)和在基于碳酸乙烯脂(EC)的混合溶剂(EC THF,EC AN,EC DME和E…     

C-S-H凝胶对K~+和Na~+的吸附作用

为了探讨水化硅酸钙(C-S-H)凝胶对K~+和Na~+的吸附性能,采用3CaO·SiO_2(C3S)和纳米SiO_2制备了不同钙硅物质的量之比(Ca/Si比)的C-S-H凝胶,着重研究浸泡溶液浓度和不同Ca/Si比C-S-H凝胶固体试样加入量对K~+和Na~+吸附能力的影响以及吸附态的K~+和Na~+的解吸行为。结果表明:C-S-H凝胶对K~+和Na~+的吸附能力随着Ca/Si比的降低而增高;对于相同Ca/Si比的C-S-H凝胶,随着浸泡溶液浓度的增大,K~+和Na~+吸附量逐渐增大,随着固体试样用量的增加,K~+和Na~+的吸附量降低而吸附率增高。C-S-H凝胶对K~+和Na~+的吸附不仅与其比表面积有关,而且与溶液中Ca2+浓度(浸泡溶液的p H值有关)有关。在溶液低p H值或高Ca2+浓度体系中,K~+和Na~+的吸附会被溶液中高浓度Ca2+所抑制。脱附实验证实了在碱溶液浓度0.5 mol/L时,K~+和Na~+在C-S-H凝胶上吸附是可逆的。     

离子型疏水缔合水溶性聚合物的研究进展

 疏水缔合水溶性聚合物由于其独特的溶液性质,在许多工业领域具有潜在的应用价值。离子型疏水缔合水溶性聚合物由于离子的存在,使此类疏水缔合聚合物不仅具有良好的水溶性和独特的溶液性能,并可实现聚合物性质的多重响应。因此,近年来离子型疏水缔合水溶性聚合物研究受到广泛关注。本文按带电基团与疏水基团的相对位置,将离子型疏水缔合聚合物分为I型（来自于不同单体）和II型（来自于同一单体）,并按离子基团的种类分类综述了阴离子型、阳离子型以及两性疏水缔合水溶性聚合物的研究工作现状。结合研究现状提出对离子型疏水缔水溶性聚合物的一些认识,并展望该方向的发展趋势,并提出甜菜碱型两性疏水缔合聚合物将成为今后此领域的研究热点。     

锂电池电解质溶液中离子-溶剂和离子-离子相互作用的谱学研究.LiClO_4/SL体系

锂电池电解质溶液对锂电池的循环效率、工作电压、操作温度和使用寿命等有着重要的影响 ,是锂电池开发的关键技术之一。 Li Cl O4/环丁砜 (SL)体系虽具有较高的粘度 ,但研究表明 [1 ] ,该体系具有非常高的循环效率和热稳定性 ,因此作为锂电池电解质溶液仍具有一定的应用前景。为了了解 Li Cl O4/SL溶液中离子 -离子、离子 -分子相互作用的信息 ,本文运用红外和拉曼光谱在广泛的浓度范围内研究了该溶液中离子溶剂化和离子缔合现象 ,计算了锂离子的溶剂化数。实验所用 Li Cl O4和 SL均按标准方法提纯 ,拉曼和红外光谱分别在法国 Jobin-…